[發明專利]基于現場可編程門陣列的數據實時同步采集的知識產權核

有效

• 申請號: 201410230792.1
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN103970701B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 祝宇鴻;胡俊;莫秀玲;黃玉蘭;李志軍;歷彥愷
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王恩遠

1.一種基于現場可編程門陣列的數據實時同步采集的知識產權核，結構有基本IP核模塊，包括CPU，SDRAM，FLASH，SYSID在內的IP核；外設IP核模塊，包括定時器核，通用IO核，存儲器核，串口控制器核；其特征在于，

結構還有傳感器自定義IP核模塊；所述的傳感器自定義IP核模塊，由溫度氣壓傳感器自定義IP核、紅外測溫傳感器自定義IP核和溫度測試傳感器自定義IP核構成；所述的溫度氣壓傳感器自定義IP核，設置接口協議，初始化的接口時序，讀取存儲器命令的接口時序，數據轉換步驟的接口時序，讀取轉換值的接口時序，數字邏輯狀態機，初始化的狀態機，數據轉換的狀態機，讀取轉換值的狀態機；所述的紅外測溫傳感器自定義IP核，設置接口協議，接口時序，數字邏輯狀態機；所述的溫度測試傳感器自定義IP核，設置接口協議，初始化接口時序，寫入比特的接口時序，讀取比特的接口時序，讀取比特的數字邏輯狀態機；各傳感器自定義IP核通過數字邏輯語言定制了不同傳感器模塊的相應接口IP核，集成不同傳感器外設于一個系統，彼此并行運行；各個傳感器根據現場可編程門陣列的并行性，在同一個時鐘沿啟動，開始采集傳感器數據，實現數據的同步采集，根據各傳感器接口協議進行自動延時，實現傳感器數據同步到達接收端；

基本IP核模塊、外設IP核模塊和傳感器自定義IP核模塊都是基于Avalon接口規范的，是以NIOS II處理器的端口為主端口，其余端口為從端口，這些從端口包括通用異步收發傳輸器端口、定時器端口、并行輸入/輸出端口、閃存端口、傳感器端口、同步動態隨機存儲器端口；CPU通過Avalon總線與基本IP核模塊、外設IP核模塊和傳感器自定義IP核模塊進行通信，最終完成對傳感器的數據采集。

2.根據權利要求1所述的基于現場可編程門陣列的數據實時同步采集的知識產權核，其特征在于，所述的溫度氣壓傳感器自定義IP核，采用ms5607芯片；所述的紅外測溫傳感器自定義IP核，采用mlx90615芯片；所述的溫度測試傳感器自定義IP核，采用ds18b20芯片。

3.一種權利要求1的基于現場可編程門陣列的數據實時同步采集的知識產權核實現傳感器數據的實時采集的方法，采用以下四個步驟實現傳感器數據的實時采集：(1)傳感器自定義IP核根據現場可編程門陣列的并行性，在同一個時鐘沿啟動，開始采集傳感器數據；(2)傳感器自定義IP核模塊依據各自傳感器的接口協議分別采集傳感器數據，將采集的數據發回CPU的緩存器中進行保存；(3)CPU記錄傳感器自定義IP核模塊中的任意兩個傳感器將數據傳回CPU的時間，一旦出現傳回時間不同步的情況，則其中所需時間較短的傳感器會根據各自的接口協議進行自動延時，直到等待另一個傳感器回送數據的到來；(4)CPU對數據進行處理，并且再次設置采集的時鐘，并同時啟動傳感器數據的采集。