[實用新型]一種基于DSP和FPGA的嵌入式通用總線控制設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420232707.0
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN204178172U
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇紅;趙春海
• 申請（專利權(quán)）人: 北京特種機(jī)械研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 劉東升

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及總線控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于DSP和FPGA的嵌入式通用總線控制設(shè)備。

背景技術(shù)

目前，我國現(xiàn)有導(dǎo)彈武器系統(tǒng)信息化發(fā)射平臺研制起步較晚，與國外先進(jìn)技術(shù)水平相比存在明顯差距，如不同類型導(dǎo)彈武器發(fā)射平臺研制工作相對獨立分散，發(fā)射平臺信息接口的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和通用化程度較低，與頂層綜合作戰(zhàn)信息體系互通、互聯(lián)能力差，不利于實現(xiàn)體系對抗下的協(xié)同作戰(zhàn)；信息化發(fā)射平臺一體化綜合集成能力不足，研制中缺少系統(tǒng)性的信息設(shè)備功能整合和優(yōu)化研究，各分系統(tǒng)(如車控系統(tǒng)、測發(fā)控系統(tǒng)、指揮系統(tǒng))的組成和功能都較為分散，只能通過在發(fā)射平臺上簡單疊加各種信息設(shè)備提高系統(tǒng)的信息化能力；因此，迫切需要研制功能強(qiáng)大、通信接口通用、擴(kuò)展靈活的集成化設(shè)備。

實用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有通信控制設(shè)備種類繁多，通用性、集成性差的問題，提供一種集成多種總線接口的通用總線控制設(shè)備，使其硬件成本與功耗與原有的實現(xiàn)相同功能的設(shè)備相比，得到有效降低。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于DSP和FPGA的嵌入式通用總線控制設(shè)備，包括基于DSP的控制模塊、基于FPGA的接口擴(kuò)展模塊、千兆以太網(wǎng)接口模塊、CAN接口模塊、1553B接口模塊、串口模塊、ADC/DAC模塊、I/O口模塊和脈沖發(fā)生器接口模塊，所述千兆以太網(wǎng)接口模塊與基于DSP的控制模塊連接，所述基于DSP的控制模塊與基于FPGA的接口擴(kuò)展模塊連接，所述基于FPGA的接口擴(kuò)展模塊分別與CAN接口模塊、1553B接口模塊、串口模塊、ADC/DAC模塊、I/O口模塊和脈沖發(fā)生器接口模塊連接。

優(yōu)選地，所述基于DSP的控制模塊采用TMS320C6455芯片實現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述基于FPGA的接口擴(kuò)展模塊采用XC5VLX85-FFG676芯片實現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述CAN接口模塊包括依次連接的CAN控制器、光電耦合器和CAN驅(qū)動器，所述CAN控制器與基于FPGA的接口擴(kuò)展模塊連接。

優(yōu)選地，所述CAN控制器為SJA1000。

(三)有益效果

本實用新型采用DSP與FPGA組合提供了一種集成多種總線接口的通用總線控制設(shè)備，使DSP的高速數(shù)據(jù)處理能力與FPGA的高速、復(fù)雜的組合邏輯和時序邏輯控制相結(jié)合，克服了現(xiàn)有通信控制設(shè)備種類繁多，通用性、集成性差的問題，使其硬件成本與功耗與原有的實現(xiàn)相同功能的設(shè)備相比，得到有效降低。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖2為本實用新型在兩種工作模式下的工作流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本實用新型的嵌入式通用總線控制設(shè)備采用DSP與FPGA的并行結(jié)構(gòu)。DSP可以實現(xiàn)較高速的數(shù)據(jù)采集，但其指令更適于實現(xiàn)算法而不是邏輯控制，其外部接口的通用性較差。而FPGA時鐘頻率高，內(nèi)部時延小，全部控制邏輯由硬件完成，速度快、效率高，適于大數(shù)據(jù)量的高速傳輸控制，可以集成外圍控制、譯碼和接口電路，在高速數(shù)據(jù)采集方面，F(xiàn)PGA有單片機(jī)和DSP無法比擬的優(yōu)勢，其缺點是難于實現(xiàn)一些復(fù)雜的算法。因此，單獨采用DSP或者FPGA作為通用總線控制單元的控制核心部分都不是最佳的選擇，如果采用DSP與FPGA的組合，使DSP的高速數(shù)據(jù)處理能力與FPGA的高速、復(fù)雜的組合邏輯和時序邏輯控制相結(jié)合，則可以互補(bǔ)二者的不足。因此本實用新型利用DSP作為主控制器，并利用FPGA擴(kuò)展出各個總線接口，輔助DSP進(jìn)行邏輯控制、時序轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)存儲，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。