[發明專利]一種用于光纖陀螺儀測試電路FPGA的實現方法

有效

• 申請號: 201611179366.5
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106767921B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 劉寧;王寧;孫月鳳;蔡曉佳;石海洋;孫樂羊
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種用于光纖陀螺測試電路的FPGA實現方法，通過模塊化設計，FPGA實現串口接收、數據平滑、溫度采集、數據緩存、串口發送的功能。串口接收波特率、校驗位，數據平滑次數，緩存FIFO的寬度和深度，發送數據的波特率、校驗位通過FPGA設計代碼中的參數設置實現，參數設置完成后可接收不同時序的光纖陀螺儀串口輸出。本發明通用性強，解決了不同輸出時序的光纖陀螺儀的測試問題。

技術領域

本發明涉及一種用于光纖陀螺儀測試電路FPGA的實現方法。

背景技術

光纖陀螺儀用于測量慣性空間的角速率，角速率數據的輸出形式之一為串口形式，不同情況下光纖陀螺儀對外發送的波特率、校驗位不同，造成光纖陀螺儀的測試工作難度大；同時由于光纖陀螺儀為溫度敏感器件，測試時需要結合溫度數據對角速率數據進行分析，因此急需一種靈活、通用的測試方法，接收不同時序輸出的光纖陀螺儀，同時能夠采集溫度數據。現有技術中還沒有這種方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法，通過模塊化設計，通過FPGA設計代碼中的參數設置，能夠測試不同輸出時序的光纖陀螺儀，實現方法簡單快捷，通用性強。

本發明通過以下技術方案予以實現：一種用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法，所述方法包括以下步驟：

步驟一：所述串口接收單元接收光纖陀螺儀角速率數據，將所述角速率數據發送給所述數據平滑單元；

步驟二：所述數據平滑單元接收所述角速率數據，并將角速率數據平滑處理后得到平均角速率數據并將所述平均角速率數據發送給所述數據緩存單元，同時輸出平滑完成標志信號，并將所述平滑完成標志信號輸出給所述溫度采集單元；

步驟三：所述溫度采集單元接收所述平滑完成標志信號后采集溫度，并將溫度發送給所述數據緩存單元；

步驟四：所述數據緩存單元接收所述平均角速率數據和所述溫度后并存儲，并將所述平均角速率數據和所述溫度輸出給所述數據發送單元；

步驟五：所述數據發送單元將所述平均角速率數據和所述溫度發送給PC機。

上述用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法中，在步驟一中，串口接收單元接收光纖陀螺儀角速率數據包括：串口接收單元根據接收波特率時鐘分頻參數對FPGA的輸入時鐘進行分頻，得到串口接收波特率時鐘，在接收波特率時鐘的使能下依次接收串口數據的起始位、一個字節數據位、校驗位和停止位，對校驗位進行判斷，校驗位正確時一個字節數據作為正確的字節數據被接收；每個正確字節數據到來時計數器加1；計數器為0時接收幀頭，計數器為1-3時接收3字節角速率數據，為4時接收幀尾；當接收到的幀頭和幀尾正確時，串口接收模塊將接收到的角速率數據發送給數據平滑模塊。

上述用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法中，在步驟二中，角速率數據平滑處理包括：接收到的2^N個角速率數據進行累加得到角速率累加值，角速率累加值除以2^N得到平均角速率數據。

上述用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法中，在步驟三中，所述溫度采集單元輸出溫度采集時鐘，在接收平滑完成標志信號后在每個采集時鐘下采集溫度。

上述用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法中，在步驟四中，所述數據緩存單元將接收到的平均角速率數據和溫度數據存儲到數據寬度為n,存儲深度為2^m的緩存FIFO中，當緩存FIFO中為非空時將緩存的數據輸出給所述數據發送單元。

上述用于光纖陀螺儀測試電路的FPGA實現方法中，在步驟五中，所述數據發送單元根據發送波特率時鐘分頻參數對FPGA的輸入時鐘進行分頻得到串口發送波特率時鐘，在發送波特率時鐘的使能下將數據緩存模塊的平均角速率數據和溫度數據通過串口發送。

本發明與現有技術相比具有如下優點：