[發明專利]一種基于FPGA電路的參數配置方法、配置裝置及存儲空間

有效

• 申請號: 201710629375.8
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109308031B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 劉智榮;于中權;張曉亮;郭振華
• 申請（專利權）人: 湖南航天機電設備與特種材料研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 郭立中

本發明提供一種基于FPGA電路的參數配置方法，包括如下步驟：(A)導入第一mcs文件；(B)將調試值賦值給待調試參數；(C)把第一mcs文件復制，得到第二mcs文件，將參數數據段寫入第二mcs文件；(D)將第二mcs文件燒錄到PROM配置芯片中；(E)將PROM配置芯片中的數據加載到FPGA電路中，對FPGA控制程序中的待調試參數進行更新；(F)執行FPGA控制程序，并判斷A/D轉換電路的輸出信號是否正常。本發明還提供一種基于FPGA電路的參數配置裝置及存儲空間。本發明無需修改原始的FPGA控制程序代碼，省去多次重復編譯和綜合過程，具有人機交互良好，自動化程度高，調試效率高的特點。

技術領域

本發明涉及一種光纖陀螺的調試參數配置方法,屬于光纖陀螺的調試領域。

背景技術

光纖陀螺是基于薩格奈克(Sagnac)效應工作的一種角速度傳感器。它具有廣闊應用前景的全固態慣性儀表，它與傳統的機械陀螺有所不同，擺脫了轉子陀螺的范疇，具有壽命長、質量輕、體積小、功耗小、測量范圍大、可快速啟動、結構設計靈活等特點。光纖陀螺因其潛在的精度替代了大部分傳統的機電陀螺在海、陸、空、天領域的應用，并且起到了關鍵作用。

光纖陀螺儀的各項配置參數直接決定最終的性能指標，因此，在陀螺裝配完成后都需要對每一個陀螺的時間常數、半波電壓等特征參數進行調試和配置，以保證陀螺處于最佳的工作狀態。

為了完成光纖陀螺的參數配置，一般是在FPGA工程中將每個陀螺的實際特征值直接賦值給對應的程序參數后，進行編譯、綜合，得到該陀螺的mcs文件，然后將該配置文件在FPGA開發軟件提供的iMPACT工具中通過JTAG接口下載到PROM配置芯片(如XCF04S)中，完成陀螺的程序和參數的配置，FPGA上電后通過其專用的串行程序加載接口載入控制程序并執行，FPGA和PROM與計算機的接口如圖1所示。

該方法的FPGA軟件代碼直接呈現在操作人員面前，容易被復制或拷貝等，軟件的保密性差；在修改程序參數的調試過程中有可能因為誤操作在程序代碼中輸入錯誤的字符，破壞軟件結構，導致軟件出現各種編譯錯誤，軟件的安全性差；目前常用的FPGA開發軟件完成一次程序的編譯、綜合需要很長時間，一個陀螺需要對多個參數進行調試，需要進行多次的編譯和綜合操作，這就需要大量的時間來等待該編譯和綜合過程，陀螺參數配置的時間很長，產品調試效率低。如果需要調試的陀螺的數量較大，則花費的時間更長，對產品的生產過程造成極大影響。編譯綜合所需要的時間較長，一般一次編譯的時間在5分鐘以上。

現有技術中，也有在電路上設計一個小型的MCU電路通過串行通信接口(UART或SPI)與FPGA相連來實現參數配置的，如圖2所示。該方法中，陀螺的所有參數存儲在MCU的內部存儲器中，系統上電后，FPGA首先與MCU進行數據通信，獲得相關的控制參數，然后對各參數進行初始化配置。該方法由于額外MCU電路的引入，導致電路結構變復雜，電路成本增加，電路板面積和尺寸增大，電路的故障點增加，對系統的可靠性將產生不利影響。

發明內容

本發明要解決的問題是針對目前光纖陀螺參數配置中程序編譯綜合時間較長而造成產品調試效率低的問題，提供一種基于FPGA電路的參數配置方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于FPGA電路的參數配置方法，FPGA電路的輸入端通過A/D轉換電路與受控對象連接，FPGA電路的輸出端通過D/A轉換電路與受控對象連接，所述FPGA電路用于控制所述受控對象；PROM配置芯片與FPGA電路連接，PROM配置芯片的時鐘信號由FPGA電路提供，所述基于FPGA電路的參數配置方法包括如下步驟：

(A)在上位機中，導入第一mcs文件，所述第一mcs文件由包含待調試參數的初始值的受控對象的FPGA控制程序編譯得到；

(B)將調試值賦值給待調試參數；