基于FPGA的惯导系统温控电路接口设计
一、DSP 写信号同步模块
DSP 的数据写入在写信号控制下完成。由于DSP 和FPGA采用不同的时钟源,所以DSP产生的写信号无法和FPGA的主时钟同步。这样就会导致写数据错误。该模块用于将DSP 写信号与FPGA的主时钟同步。
二、中断生成模块
由于本方案中,温度值每秒更新一次。在温度值更新后,通过中断信号通知DSP 读取温度值。该模块用于生成周期为1 秒的中断脉冲。
三、寻址模块
该模块对FPGA 片内资源进行编址,由DSP 的地址总线控制寻址。准确读写所需的数据。
(4)总线控制模块
DSP 和FPGA 之间的数据总线是双向总线,总线控制模块用于控制总线的数据流向。当DSP 从FPGA 中读取温度值时,总线控制模块将温度存储模块和数据总线相连,输出数据。当DSP 向FPGA 中写数据时,总线控制模块将数据总线和双口RAM 模块相连,输入数据。
(5)双口RAM 模块
该模块主要实现以下三个功能:当DSP 写数据时,将数据存储于内部存储器中;当数据存储完毕后,将其中的控制量发送给DAC 控制模块;与串口发送模块通信,将所有数据依次串行输出。
(6) 232 接口模块
该模块用于实现串口数据输出,它包含2 个子模块:
一、串口波特率模块
串口通信协议要求数据收发双方有相同的波特率。该模块用于设定串口通信波特率。
二、串口发送模块
双口RAM 模块将数据存储完毕后,将给串口发送模块一个标志信号。串口发送模块接到此信号后,依次将双口RAM 模块中存储的数据串行输出。
(7)DAC 接口模块
该模块包含2 个子模块:
一、DAC 时钟模块
DAC 需要特定频率范围的时钟来驱动。该模块用于生成驱动DAC 的时钟信号。
二、DAC 控制模块
该模块用于生成DAC 控制信号。它的基本原理是将双口RAM 模块输出的7 路控制量存储在内部存储器,然后根据DAC 的接口协议生成CLK,DATA,LOAD 和LDAC 等控制信号,这些信号将驱动DAC 的工作,将数字控制量转换成模拟电压值。
图4 温度控制电路
6 结束语
FPGA接口设计需要综合考虑硬件连接,工作流程,接口协议和逻辑模块等多方面因素,是一项系统工程。本文分别从以上几方面介绍了基于FPGA 的光纤陀螺惯导系统温控电路接口设计,该设计目前已应用于实际系统中。经过验证,接口满足系统要求,工作状态良好。本文所述的FPGA接口设计方案是可靠,稳定和高效的。可为其他相关应用提供有益的借鉴。
评论