基于FPGA与ARM的遥测数据网络化采集

PCM数据按时钟进行串／并转换，与本地帧同步码进行同或运算后再与上屏蔽位，由全加网络将相关运算结果按位相加统计结果中1的个数，大于门限值则表示可能接收到了帧同步码。
为避免虚警和漏检，使帧同步器稳定可靠工作，采用搜索、校核、锁定三态逻辑。
系统开始时处于搜索态，符合相关器输出，由搜索态转入校核态。在预期检测窗口内没有帧码，从校核返回到搜索态。连续通过校核数α，进入锁定态。为避免帧同步码的漏检，连续漏检超过保护帧数β，帧同步才返回搜索态，否则保持在锁定态，帧脉冲由本地产生。
2．2 IRIG—B码解调
IRIG时间序列码是一种串行码，共有3种码元，如图5所示。

P码元是位置码元，连续2个P码为一帧的开始，第1个P码元定义为P0，第2个P码元为秒脉冲pps，上升沿为该秒的准时刻，时间信息以BCD码依次分布在其后的码元中。解调时先进行pps的提取，再进行秒、分、时、天的信息提取，其流程如图6所示。

时钟频率为1 MHz，用计数器对输入信号的脉宽进行计数。8 ms，5 ms，2 ms脉宽计数为8 000，5 000，2 000。输入B码的脉宽会混有干扰，晶振时钟也存在一定的误差，计数器的计时判别应浮动一个范围，设置门限为脉宽的85％～115％，当满足一定范围的数值时，分别输出P码，0码，1码信号。
FPGA中的时码产生“天：时：分：秒：毫秒：微秒”信息。解调出B码时，FPGA更新内部时间，B码中不含毫秒与微秒信息，由FPGA根据秒脉冲信息的准时刻来生成。

3 FPGA驱动程序开发
在Linux中，所有的硬件设备都像常规文件一样进行打开、关闭和读／写。把FPGA当作字符设备进行设计，驱动由设备加载与卸载，以及文件操作file_operation结构体中成员函数组成。
3．1 加载与卸栽设备驱动
FPGA设备驱动程序初始化流程为动态获得主设备号、字符设备注册和申请中断；卸载流程为注销设备，释放设备编号。
定义一个设备结构体来表示FPGA，如下：