[發(fā)明專利]一種基于FPGA的多功能控制盒及檢測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210598506.1
• 申請(qǐng)日: 2022-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN115097232A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉明;李霞;吳大衛(wèi);舒鵬飛;劉寧寧;鐘立夫;田晚成;楊小鳳;張?jiān)苿?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十九研究所
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R31/01;G05B19/042;H04L12/40
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 羅強(qiáng)

本發(fā)明提供了一種基于FPGA的多功能控制盒，包括：FPGA，完成各種總線接口的通信協(xié)議解析及命令控制與轉(zhuǎn)發(fā)；根據(jù)輸入指令產(chǎn)生控制信號(hào)，以及對(duì)輸入檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析；對(duì)外提供總線接口，包括TCP/IP網(wǎng)口、RS232串口、RS422總線、I²C總線接口、CAN總線接口、SPI總線接口、LVDS總線接口以及MLVDS總線接口；各個(gè)總線接口通過(guò)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路與FPGA連接。輸入信號(hào)電平匹配電路以及輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，分別與FPGA連接；其中，輸入信號(hào)電平匹配電路用于輸入檢測(cè)信號(hào)，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，用于輸出控制信號(hào)。本發(fā)明設(shè)備成本低、控制靈活，應(yīng)用于工業(yè)控制、雷達(dá)、通信、消費(fèi)電子等領(lǐng)域電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、調(diào)試以及產(chǎn)品應(yīng)用中，能夠產(chǎn)生可觀的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于FPGA的多功能控制盒及檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

控制盒的主要功能是根據(jù)使用者的輸入控制信號(hào)，輸出相應(yīng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制組件，控制盒在工業(yè)控制、雷達(dá)、通信、消費(fèi)電子等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的控制盒主要由撥碼開關(guān)和輸出驅(qū)動(dòng)電路組成，輸出驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生對(duì)外的輸出控制高低電平，撥碼開關(guān)控制輸出電平的邏輯關(guān)系。

傳統(tǒng)的控制盒只能產(chǎn)生簡(jiǎn)單的高低電平控制信號(hào)，一般用于開關(guān)控制、狀態(tài)控制等場(chǎng)景。對(duì)于包含總線命令控制、時(shí)序控制等復(fù)雜控制的場(chǎng)景，傳統(tǒng)的控制盒不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種基于FPGA的多功能控制盒及檢測(cè)系統(tǒng)，功能強(qiáng)大，控制靈活，可應(yīng)用于總線命令控制、高低電平控制、時(shí)序控制等多種復(fù)雜控制的場(chǎng)景。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于FPGA的多功能控制盒，包括：

FPGA，完成各種總線接口的通信協(xié)議解析及命令控制與轉(zhuǎn)發(fā)；根據(jù)輸入指令產(chǎn)生控制信號(hào)，以及對(duì)輸入檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析；

對(duì)外提供總線接口，包括TCP/IP網(wǎng)口、RS232串口、RS422總線、I²C總線接口、CAN總線接口、SPI總線接口、LVDS總線接口以及MLVDS總線接口；各個(gè)總線接口通過(guò)對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路與FPGA連接。

輸入信號(hào)電平匹配電路以及輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，分別與FPGA連接；其中，輸入信號(hào)電平匹配電路用于輸入檢測(cè)信號(hào)，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路，用于輸出控制信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述多功能控制盒設(shè)有觸摸屏，用于觸摸控制與顯示功能。

進(jìn)一步的，所述多功能控制盒設(shè)置有撥碼開關(guān)，提供撥碼開關(guān)控制功能。

進(jìn)一步的，所述多功能控制盒接收多種控制方式實(shí)現(xiàn)混合控制，根據(jù)需求可設(shè)置多種控制方式的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)依次接收控制命令。

進(jìn)一步的，控制信號(hào)包括高低電平信號(hào)、脈沖信號(hào)以及時(shí)序相關(guān)信號(hào)。

本發(fā)明還提出了一種基于上述的基于FPGA的多功能控制盒的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

主機(jī)，內(nèi)置上位機(jī)軟件，對(duì)外提供串口與網(wǎng)口，

多功能控制盒，通過(guò)RS232串口與上位機(jī)的串口連接；通過(guò)TCP/IP網(wǎng)口與上位機(jī)的網(wǎng)口連接；通過(guò)CAN總線接口與待測(cè)產(chǎn)品的CAN總線接口連接，通過(guò)LVDS總線接口與待測(cè)產(chǎn)品的LVDS總線接口連接；通過(guò)輸入信號(hào)檢測(cè)接口與待測(cè)產(chǎn)品的輸出狀態(tài)信號(hào)接口連接；通過(guò)輸出信號(hào)控制接口與待測(cè)產(chǎn)品的輸出狀態(tài)信號(hào)接口連接；

待測(cè)產(chǎn)品，對(duì)外提供CAN總線接口、LVDS總線接口、輸出狀態(tài)信號(hào)接口以及電平控制信號(hào)接口。