[發(fā)明專利]大視場空間相機(jī)行周期實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310113480.8
• 申請日: 2013-04-02
• 公開（公告）號: CN103245332A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 武星星;劉金國;周懷得;余達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號: G01C11/02
• 分類號: G01C11/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 陶尊新

1.大視場空間相機(jī)行周期實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括衛(wèi)星總線接口（10）、嵌入式處理器（20）、FPGA（40）、溫補(bǔ)晶振（30）和電平轉(zhuǎn)換芯片（50）；其特征是，星務(wù)主機(jī)通過衛(wèi)星總線接口（10）發(fā)送數(shù)據(jù)或成像單元的開關(guān)機(jī)指令至嵌入式處理器（20），嵌入式處理器（20）用于接收從衛(wèi)星總線接口（10）傳送的數(shù)據(jù)或成像單元的開關(guān)機(jī)指令；根據(jù)接收數(shù)據(jù)中的衛(wèi)星的當(dāng)前位置、速度和時間數(shù)據(jù)，以及各成像單元有效像元中心位置對應(yīng)的半視場角，實(shí)時計算各個成像單元對應(yīng)的行周期碼值；并將收到成像單元的開關(guān)機(jī)指令和行周期碼值傳送至FPGA（40）；所述溫補(bǔ)晶振（30）用于產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘信號，同時將時鐘信號傳送至FPGA（40），所述FPGA（40）根據(jù)接收嵌入式處理器（20）傳送的各成像單元的行周期碼值和溫補(bǔ)晶振（30）傳送的時鐘信號，產(chǎn)生與行周期碼值對應(yīng)的多路行周期信號，并根據(jù)接收的成像單元的開機(jī)指令向電平轉(zhuǎn)換芯片（50）輸出多路行周期信號，當(dāng)FPGA（40）重新上電或接收成像單元的關(guān)機(jī)指令后，停止向電平轉(zhuǎn)換芯片（50）輸出行周期信號，輸出低電平；所述電平轉(zhuǎn)換芯片（50）將FPGA（40）產(chǎn)生的多路行周期信號由TTL電平轉(zhuǎn)換為傳輸?shù)牟罘蛛娖絺魉椭脸上駟卧?/p>

所述FPGA（40）包括串行通信模塊（41）、周期信號發(fā)生模塊（43）、輸出鎖存模塊（44）和狀態(tài)控制模塊（42）；

所述串行通信模塊（41）用于與嵌入式處理器（20）進(jìn)行異步串行通信，從串行總線的接收端接收數(shù)據(jù)，經(jīng)串并轉(zhuǎn)換后存入接收寄存器；將發(fā)送寄存器的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)發(fā)送到串行總線的發(fā)送端；

狀態(tài)控制模塊（42）在有限狀態(tài)機(jī)的作用下，當(dāng)從串行通信模塊（41）收到的是行周期碼值時，將所述行周期碼值存入周期信號發(fā)生模塊（43）中行周期計數(shù)器的最大計數(shù)值寄存器中；當(dāng)收到的是成像單元開機(jī)指令時，將輸出鎖存控制模塊中的成像單元狀態(tài)寄存器設(shè)置為1，當(dāng)收到的為成像單元關(guān)機(jī)指令時，將成像單元狀態(tài)寄存器設(shè)置為0，并控制串行通信模塊（41）發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)幀；

周期信號發(fā)生模塊（43）完成多路行周期信號的產(chǎn)生；行周期計數(shù)器以溫補(bǔ)晶振（30）輸出的時鐘信號為計數(shù)時鐘源，上電或復(fù)位時，行周期計數(shù)器從0開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到行周期計數(shù)器最大計數(shù)值時，對行周期計數(shù)器清零；行周期信號為脈沖信號；

輸出鎖存模塊（44）在晶振時鐘的上升沿，當(dāng)成像單元狀態(tài)寄存器的值為1時，將各個行周期計數(shù)器的輸出的行周期信號送至電平轉(zhuǎn)換芯片（50）；當(dāng)成像單元狀態(tài)寄存器的值為0時，將低電平信號送至電平轉(zhuǎn)換芯片（50）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視場空間相機(jī)行周期實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，所述周期信號發(fā)生模塊（43）由多個行周期計數(shù)器組成，行周期計數(shù)器的數(shù)量和成像單元的數(shù)量相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大視場空間相機(jī)行周期實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，周期信號發(fā)生模塊（43）中的行周期計數(shù)器的位數(shù)N滿足下式要求：

2N≥TmaxT2]]>

式中，T_max為行周期最大值，T₂為溫補(bǔ)晶振（30）時鐘周期。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視場空間相機(jī)行周期實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)控制模塊（42）通過主狀態(tài)機(jī)和數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)兩個有限狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)：所述主狀態(tài)機(jī)包括初始態(tài)（421）、接收態(tài)（422）、處理態(tài)（423）、應(yīng)答態(tài)（424）和發(fā)送計數(shù)態(tài)（425）五個狀態(tài)；數(shù)據(jù)處理狀態(tài)機(jī)包括譯碼態(tài)（4201）、行周期態(tài)（4202）、成像單元開機(jī)態(tài)（4203）、成像單元關(guān)機(jī)態(tài)（4204）和結(jié)束處理態(tài)（4205）五個狀態(tài)。