[實用新型]一種基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡

有效

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• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN206863533U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 唐銳;吳飛;吳雅杰;張瑞琦;徐蕓軒;丁海林;翁焱;魯應滌
• 申請（專利權）人: 上海納信實業(yè)有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,吳小麗

技術領域

本實用新型涉及一種基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡，屬于機電控制技術領域。

背景技術

在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)中，模擬量的采集非常重要，不僅要求采集速度快、精度高，而且在量上必須保證不少于16路。同時，這些模擬量數(shù)據(jù)要能快速地傳遞給CPU。

現(xiàn)有的發(fā)電機勵磁模擬量采集裝置的采集速度較慢，精度較低，不能將模擬量數(shù)據(jù)快速地傳遞給CPU，因此無法滿足發(fā)電機勵磁模擬量采集的需求。

如何提高發(fā)電機勵磁模擬量采集裝置的采集速度和精度，使模擬量數(shù)據(jù)可以快速地傳遞給CPU，是本領域技術人員致力于解決的難題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術問題是如何提高發(fā)電機勵磁模擬量采集裝置的采集速度和精度，使模擬量數(shù)據(jù)可以快速地傳遞給CPU。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡，其特征在于：包括FPGA邏輯控制器，F(xiàn)PGA邏輯控制器連接模數(shù)轉換器、數(shù)模轉換器、數(shù)字量輸入輸出模塊，F(xiàn)PGA邏輯控制器還連接用于與CPU板連接的PC104總線。

優(yōu)選地，所述模數(shù)轉換器為兩個。

優(yōu)選地，所述FPGA邏輯控制器包括總線接口控制器，采樣控制器連接RAM1和總線接口控制器，RAM1連接總線接口控制器，采樣控制器輸入端連接所述模數(shù)轉換器的輸出端；模數(shù)轉換控制器連接RAM2和總線接口控制器，RAM2連接總線接口控制器，模數(shù)轉換控制器輸出端連接模數(shù)轉換器輸入端；總線接口控制器還連接所述用于與CPU板連接的PC104總線。

更優(yōu)選地，所述總線接口控制器連接注冊模塊REG，注冊模塊REG連接所述數(shù)字量輸入輸出模塊。

更優(yōu)選地，所述模數(shù)轉換器的輸入端連接濾波模塊。

更優(yōu)選地，所述數(shù)模轉換器的輸出端連接電路匹配模塊。

本實用新型提供的基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡的具體工作過程如下：當CPU板要讀取模擬量數(shù)據(jù)時，先通過PC104總線往采集卡FPGA內(nèi)置的總線接口控制器里面發(fā)送命令，總線接口控制器接到命令后發(fā)送啟動命令給采樣控制器，采樣控制器自動產(chǎn)生時序去啟動外部的模數(shù)轉換器，同時報BUSY信號，轉換完畢后自動讀取芯片的數(shù)據(jù)放置于RAM1中，同時將conv_end信號置1。CPU不停查詢conv_end信號，當檢測到信號為1時，可通過總線讀取模數(shù)數(shù)據(jù)。當CPU要發(fā)送模擬量數(shù)據(jù)時，通過PC104總線直接將數(shù)據(jù)放置在RAM2中，寫完后發(fā)送啟動命令至數(shù)模控制器，數(shù)模控制器自動讀取RAM2中數(shù)據(jù)并轉換成約定時序發(fā)送給外部的數(shù)模轉換器，完成數(shù)模轉換。另外，采集板還集成數(shù)字量輸入輸出(DI和DO)各8路，供CPU板輸入輸出使用。

本實用新型提供的裝置克服了現(xiàn)有技術的不足，集成了兩個模數(shù)轉換器、一個數(shù)模轉換器和數(shù)字量輸入輸出模塊，并通過PC104總線與CPU板對接，可快速的實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與交互，提高了數(shù)據(jù)采集的速度和精度。

附圖說明

圖1為本實施例提供的基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡結構框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

圖1為本實施例提供的基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡結構框圖，所述的基于PC104總線的發(fā)電機勵磁模擬量采集卡設置了一個FPGA作為邏輯控制器，同時配置兩個8通道16位模數(shù)轉換器和1個4通道數(shù)模轉換器，模數(shù)轉換器完成模擬量的采集，數(shù)模轉換器用來將數(shù)字量轉換成模擬量。FPGA通過PC104總線與CPU相連，完成與CPU之間的數(shù)據(jù)交換。FPGA還連接數(shù)字量輸入輸出模塊，供CPU板輸入輸出使用。

FPGA包括總線接口控制器、采樣控制器、模數(shù)轉換控制器、存儲器RAM1和RAM2、注冊模塊REG等。采樣控制器連接RAM1和總線接口控制器，RAM1 連接總線接口控制器，采樣控制器輸入端連接兩個8通道16位模數(shù)轉換器；模數(shù)轉換控制器連接RAM2和總線接口控制器，RAM2連接總線接口控制器，模數(shù)轉換控制器輸出端連接1個4通道模數(shù)轉換器；總線接口控制器連接注冊模塊REG，注冊模塊REG連接數(shù)字量輸入輸出模塊；總線接口控制器還通過PC104總線與CPU相連。