[發明專利]VxWorks下CPCI總線數字量與模擬量輸入模塊硬件架構與時序可配置驅動方法

無效

• 申請號: 201410003517.6
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103761199A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 馬云彤;劉連勝;見其拓;李俊峰;彭宇;彭喜元
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G06F13/10
• 分類號: G06F13/10;G06F13/38;G06F9/44
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入模塊包括CPCI總線、PCI9054接口轉換芯片、配置芯片、FPGA可編程邏輯器件、配置供電部分、光耦接收部分與信號輸入接口；

所述PCI9054接口轉換芯片的總線端口連接有CPCI總線，PCI9054接口轉換芯片的配置芯片端口連接有配置芯片，PCI9054接口轉換芯片的程邏輯器件端口連接有FPGA可編程邏輯器件，配置供電部分用于給所述FPGA可編程邏輯器件供電，FPGA可編程邏輯器件的光耦輸出端連接有光耦接收部分，所述光耦接收部分連接有信號輸入接口；

所述模擬量輸入模塊包括CPCI總線、PCI9054接口轉換芯片、配置芯片、FPGA可編程邏輯器件、配置供電部分、AD7865采集芯片、8路模擬開關、32路隔離調理電路與信號輸入接口；

所述PCI9054接口轉換芯片的總線端口連接有CPCI總線，PCI9054接口轉換芯片的配置芯片端口連接有配置芯片，PCI9054接口轉換芯片的程邏輯器件端口連接有FPGA可編程邏輯器件，所配置供電部分用于給所述FPGA可編程邏輯器件供電，FPGA可編程邏輯器件端口連接有AD7865采集芯片，所述AD7865采集芯片端口連接有8路模擬開關，所述8路模擬開關連接有32路隔離調理電路，所述32路隔離調理電路連接有信號輸入接口。

2.根據權利要求1所述的VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于所述CPCI總線數字量輸入模塊運行在CPCI機箱中，通過CPCI總線和控制計算機進行數據傳輸。

3.根據權利要求1所述的VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于所述CPCI總線和硬件功能電路之間需實現CPCI總線接口控制電路，CPCI總線接口控制電路采用PLX公司的PCI9054接口轉換芯片實現，將CPCI總線轉換到本地總線。

4.根據權利要求1所述的VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于所述PCI9054接口轉換芯片本地總線一側使用FPGA可編程邏輯器件實現總線接口譯碼，同時，FPGA可編程邏輯器件內部設計控制寄存器，實現對數字量輸入模塊的控制。

5.根據權利要求1所述的VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于所述信號輸入接口中，32路輸入信號分別經光電耦合器隔離后，隔離后的信號進入FPGA可編程邏輯器件控制和處理電路，FPGA可編程邏輯器件對輸入信號進行處理、轉換并存儲，然后送到CPCI接口電路，控制計算機通過CPCI接口來讀取輸入的數字信號；其中，所述光電耦合器采用東芝公司的型號為TLP521-2的芯片。

6.根據權利要求1所述的VxWorks操作系統下CPCI總線數字量輸入與模擬量輸入模塊的硬件架構，其特征在于所述掃描ADC功能模塊是插入到CPCI機箱中運行的，控制計算機通過CPCI總線實現對掃描ADC功能模塊的讀寫控制，CPCI總線和掃描ADC功能電路之間需要實現CPCI總線接口控制器，CPCI總線接口控制器采用PLX公司的PCI9054接口轉換芯片實現，將CPCI總線轉換到本地總線，PCI9054接口轉換芯片本地總線則使用FPGA可編程邏輯器件實現總線接口譯碼，同時，FPGA可編程邏輯器件內部設計控制寄存器，實現對掃描ADC功能電路的控制，掃描ADC功能部分由1片逐步逼近式的AD7865數據采集芯片、4片8路模擬開關芯片及32片AD202隔離芯片組成32路掃描ADC功能電路，32路通道彼此隔離，外部輸入的模擬信號經過AD202芯片隔離及信號調理后，輸入4個8選1模擬開關，經模擬開關選擇后進入AD7865模數轉換器件進行模擬量到數字量的轉換。