某型導彈飛控系統(tǒng)遙測信息接收裝置設計
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2．1．3 單片機
ARM微控制器(MCU)做嵌入式計算，是擴展模塊的智能計算核心，用來控制數據的發(fā)送和接收相應的計算處理，并將結果存入數據存儲器中，通知系統(tǒng)CPU讀取，從而減少CPU的參與，使用LPC2214實現(xiàn)。
2．1．4 FLASH存儲器
由于雙口存儲器的容量有限，必須采用大容量存儲器儲存所接收的大量遙測數據，選用K9F4G08U0A芯片提供2 Gbit的存儲空間，對數據的讀寫以頁為單位，速度遠快于以位為單位讀寫的傳統(tǒng)硬盤。
2．1．5 接收和發(fā)送邏輯
接收信息以中斷方式或軟件查詢的方式進行，是在C1、C2和Sync信號到來時接收1個完整的數據，數據中包含了地址、數據高位和數據低位。
數據發(fā)送在一個時序狀態(tài)機的控制下完成，計算機將地址、數據高字節(jié)、數據低字節(jié)一次寫入接口板，接口板在內部時序狀態(tài)機控制下按規(guī)定的時序完成數據的發(fā)送。發(fā)送過程不允許計算機寫入新數據。數據發(fā)送完成后，內部控制邏輯改變發(fā)送接口的狀態(tài)，以供計算機查詢。發(fā)送邏輯涉及大量時序電路及需要存儲FIFO。發(fā)送和接收邏輯選用具有12萬門邏輯資源的新一代FPGA產品EP1C6Q240。
2．1．6 外圍電路
發(fā)送驅動的作用是將發(fā)送邏輯提供的信號轉換為可經長線驅動光隔的大電流信號，采用總線驅動器來驅動。接收隔離采用光電隔離器實現(xiàn)。
2．1．7 接收裝置的自檢
通過外界專用連接電纜將字節(jié)多路通道數據的發(fā)送通道與字節(jié)多路通道數據的接收通道連接到一起，將接收到的數據與發(fā)送的數據進行對比來進行字節(jié)多路通道的自檢。
2．1．8 工作流程
數據被接收隔離后存儲在在FIFO中，并按照到達時間先后順序存放。ARM程序的數據接收分支將數據從FIFO中取出并解析其地址，然后將數據放置在RAM接收緩沖區(qū)的對應地址處。同時此數據將被完整的存儲在Flash中，并保持與FIFO中的格式也即接收到的原始格式一致。已經接收到的數據地址將被標記，當被標記過的地址再次出現(xiàn)時，程序認為已經完成了一楨數據的接收，程序切換接收緩沖區(qū)，清除所有已接收地址的標記，并置原緩沖的數據接收完成標志，此時PC可以從RAM緩沖區(qū)中讀取按址存放的一楨完整數據。
2．2 模擬信息接收單元
模擬信息接收單元采集飛控系統(tǒng)輸出的多路模擬信號，由信號調理單元和AD轉換單元組成，如圖3所示。信號調理單元對輸入信號進行濾波、隔離及進行輸入量程的調整，AD轉換單元實現(xiàn)模擬量到數字量的轉換，供PC機采集處理。本文引用地址：http://2s4d.com/article/171004.htm
跟隨器為1：1的運算放大器，作用是提高信號調理電路輸入阻抗，減少輸入信號失真，降低其他并行測試單元對模擬信號的影響。分壓的作用是將±30 V的輸入電壓轉換為后續(xù)模擬電路能夠處理的模擬電壓范圍，因為隔離電路無法處理±30 V電壓。隔離電路保證測試單元不能與被測產品共地，消除設備對產品信號的影響，采用1：1的隔離運放解決測試設備與被測產品的連接問題。低通濾波是采用運放及電阻電容，去除經過隔離運放后的模擬信號中的紋波。由于隔離運放在使用時，兩端會有一定的偏置電壓誤差，所以用運放構成加法器對這個偏執(zhí)進行偏置調節(jié)。
A／D轉換采集選用ADLINK公司的多功能DAQ卡PCI9223，具有16位、32通道、500 kS／s采樣率，輸入阻抗大于1 GΩ，有1 k采樣點輸入FIFO緩存，能滿足模擬信息的采集要求。
3 數據處理
PC機通過PCI總線按幀讀取接收到的數字遙測信息和模擬遙測信息，將整個測試時段的信息組合成獨立的文件，并將信息全部存儲到PC機硬盤上。通過數據分析軟件解析數據，并圖譜顯示全時段信息，依據圖譜可快速準備的判別產品的工作狀態(tài)及故障發(fā)生點。
4 結束語
該遙測信息接收裝置設計采用全時段、全數據接收的思想，數字遙測信息接收單元以單片機為核心，提高了測試板對數據的自主處理能力；模擬遙測信息接收單元通過信號隔離，最大程度減少了設備對產品的影響，使用高速A／D采集保證了信號測試精度；全時段數據接收及圖譜分析使數據分析及故障甄別更簡易準確。通過安裝調試及大量的實驗表面，該遙測信號接收裝置工作可靠滿足導彈飛控系統(tǒng)測試要求。
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