[發明專利]一種基于FPGA和TCP/IP的多路采集與切換電路

在審

• 申請號: 201910945368.8
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110888347A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 李冬;吳翠娟
• 申請（專利權）人: 蘇州經貿職業技術學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H04L29/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種基于FPGA和TCP/IP的多路采集與切換電路，其特征在于：包含PC控制及顯示模塊、LCD顯示及鍵盤控制模塊、電源與時鐘模塊、FPGA邏輯控制模塊、以太網TCP/IP通信模塊、通道管理與切換模塊、ADC信號采集模塊和微控制器模塊；

所述FPGA邏輯控制模塊包含通道切換單元、放大整形電路、數據處理單元、時鐘與復位單元、W5500控制單元、STM32控制單元；

所述放大整形電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第一二極管、第一三極管、第二三極管、第三三極管；

所述第一電阻為變阻器，所述第一電阻的滑動端連接第一電容的一端，所述第一電容的另一端分別連接第二電阻的一端、第三電容的一端，第三電阻的一端、第一三極管的基極，所述第三電阻的另一端接地，所述第一三極管的發射極分別連接第五電阻的一端、第四電容的一端，所述第五電阻的另一端、第四電容的另一端均接地；

所述第一三極管的集電極分別連接第三電容的另一端、第四電阻的一端、第二三極管的基極；所述第二三極管的發射極連接第五電容的一端，所述第五電容的另一端接地；所述第二三極管的集電極分別連接第二電阻的另一端、第二電容的一端、第六電容的一端、第三三極管的發射極；

所述第二電容的另一端分別連接第六電阻的一端、第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端分別連接第三三極管的集電極、第七電容的一端，所述第七電容的另一端接地；所述第六電阻的另一端分別連接第一二極管的陽極、第三三極管的基極；所述第一二極管的陰極連接第四電阻的另一端；

其中，多路被測設備通過通道管理與切換模塊分別與FPGA邏輯控制模塊和ADC信號采集模塊連接；

所述FPGA邏輯控制模塊分別與電源與時鐘模塊、通道管理與切換模塊、ADC信號采集模塊連接；

所述FPGA邏輯控制模塊通過以太網TCP/IP通信模塊連接上位機的PC控制及顯示模塊；

所述FPGA邏輯控制模塊通過微控制器模塊連接上位機的LCD顯示及鍵盤控制模塊；

所述數據處理單元通過通道切換單元連接通道管理與切換模塊；所述數據處理單元通過放大整形電路連接ADC信號采集模塊；所述數據處理單元通過時鐘與復位單元連接電源與時鐘模塊；所述數據處理單元通過W5500控制單元連接以太網TCP/IP通信模塊；所述數據處理單元通過STM32控制單元連接微控制器模塊。

2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA和TCP/IP的多路采集與切換電路，其特征在于：

FPGA邏輯控制模塊采用了基于Xilinx公司Spartan-6系列的XC6SLX150-2FG484C開發的核心板AC6150。

3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA和TCP/IP的多路采集與切換電路，其特征在于：所述以太網TCP/IP通信模塊包含以太網控制器以及與其連接的信息插座；所述W5500控制單元依次經過以太網控制器、信息插座連接PC控制及顯示模塊。

4.根據權利要求1所述的一種基于FPGA和TCP/IP的多路采集與切換電路，其特征在于：所述通道管理與切換模塊采用通道選通芯片ADG1408YRUZ、電平轉換芯片LSF0108DCUR、控制切換芯片ADG819BRM和繼電器G3FD-X03SN組成。