多通道rdc測(cè)角cpci插卡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及伺服控制系統(tǒng)檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種多通道RDC測(cè)角CPCI插卡。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和智能控制，在運(yùn)動(dòng)伺服控制系統(tǒng)領(lǐng)域，檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)角度涌現(xiàn)了機(jī)械式、光學(xué)式、電磁式等多種技術(shù)。這些技術(shù)各有自己的特點(diǎn)，被廣泛地使用，使用過(guò)程也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。機(jī)械式轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置容易受到震動(dòng)干擾，造成實(shí)時(shí)檢測(cè)角度精度不高；光學(xué)式測(cè)角裝置需要光學(xué)元件精密對(duì)準(zhǔn)，容易受到光線、灰塵等因素干擾。旋轉(zhuǎn)變壓器是電磁式測(cè)角裝置，其自身不帶光學(xué)元件和電路硬件，能夠抵抗多種惡劣環(huán)境。相比而言，電磁式測(cè)角裝置具有抗干擾強(qiáng)、精度高、堅(jiān)固耐用的優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)變壓器作用是將實(shí)時(shí)角度位置信息轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，ADI公司有專門檢測(cè)該模擬信號(hào)的芯片，實(shí)際使用過(guò)程中往往需要多通道測(cè)角，多通道協(xié)同配合或加入算法才能滿足使用需求，因此，采用多通道、電磁式角度檢測(cè)設(shè)計(jì)十分必要。
[0003]現(xiàn)代伺服控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)采用模擬開關(guān)智能切換模擬通道方式，該方案存在一些問(wèn)題，模擬信號(hào)在通道切換過(guò)程恢復(fù)較慢，快速切換通道受影響嚴(yán)重，無(wú)法滿足測(cè)角實(shí)時(shí)性要求。中國(guó)專利“一種具有21位精度的專用RDC測(cè)角裝置”(申請(qǐng)?zhí)?01220744934.2)公開了一種21位精度RDC測(cè)角技術(shù)方案。該方案主要講述了 21位精度測(cè)角的實(shí)現(xiàn)方法，經(jīng)過(guò)粗精耦合算法轉(zhuǎn)換成21位角度數(shù)據(jù)，提高了測(cè)角精度。但該專利未給出如何采用多路測(cè)角通道從而進(jìn)一步提高測(cè)量精度，并且解決多通道在測(cè)角中相互干涉問(wèn)題的方案。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多通道RDC測(cè)角CPCI插卡。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，包括板卡，構(gòu)成CPCI插卡的硬件承托和接入結(jié)構(gòu)，在板卡上設(shè)置信號(hào)輸入接口、多路RDC轉(zhuǎn)換器、多路總線適配器、FPGA模塊、PCI橋片和CPCI接口 ；其中多路RDC轉(zhuǎn)換器分別與信號(hào)輸入接口相連接，多路總線適配器與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)相連，F(xiàn)PGA模塊中又包括控制模塊和多路通道，每路通道是根據(jù)控制模塊的地址范圍分配出的地址空間，控制模塊通過(guò)多路通道與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)連接并控制RDC轉(zhuǎn)換器，PCI橋片一端與控制模塊相連接，另一端與CPCI接口相連，CPCI接口與CPCI計(jì)算機(jī)相連接。
[0006]本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)措施:
所述的RDC轉(zhuǎn)換器、總線適配器和通道分別為三路。
[0007]所述的信號(hào)輸入接口為三路16位RDC傳感器信號(hào)插座。
[0008]所述的信號(hào)輸入接口為DB母口插座。
[0009]所述的RDC轉(zhuǎn)換器為16位，三路RDC轉(zhuǎn)換器相同，分別為ADI公司的AD2S82AJP芯片。
[0010]所述的總線適配器為TI公司的74CBTD16211芯片。
[0011]所述的控制模塊為AD2S82A的例化元件，控制模塊與PCI橋片的并行l(wèi)ocal bus總線相連接。
[0012]所述的PCI橋片型號(hào)為Plx9030芯片。
[0013]所述的CPCI接口為CPCI標(biāo)準(zhǔn)連接器J1。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，通過(guò)CPCI接口直接與CPCI計(jì)算機(jī)相連接，CPCI插卡的板卡上設(shè)置三路16位RDC轉(zhuǎn)換器和三路總線適配器，RDC轉(zhuǎn)換器由總線適配器切換，智能分時(shí)進(jìn)行角度數(shù)字化轉(zhuǎn)換，通過(guò)增加RDC轉(zhuǎn)換器和總線適配器數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)更多的測(cè)角通道，測(cè)角結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，包括板卡，構(gòu)成CPCI插卡的硬件承托和接入結(jié)構(gòu)，在板卡上分別設(shè)置對(duì)應(yīng)單獨(dú)三路RDC轉(zhuǎn)換器和總線適配器，F(xiàn)PGA模塊中又包括控制模塊和多路通道，從而形成三通道RDC測(cè)角CPCI插卡，在板卡上包括信號(hào)輸入接口、RDC轉(zhuǎn)換器A、RDC轉(zhuǎn)換器B、RDC轉(zhuǎn)換器C、總線適配器A、總線適配器B、總線適配器C、通道A、通道B、通道C、控制模塊、PCI橋片和CPCI接口 ；所述的信號(hào)輸入接口為外部輸入的3路16位RDC傳感器信號(hào)插座，所述的RDC轉(zhuǎn)換器A、RDC轉(zhuǎn)換器B、RDC轉(zhuǎn)換器C為3個(gè)相同的16位RDC轉(zhuǎn)換器，所述的總線適配器A、總線適配器B、總線適配器C是3.3V和5V電平兼容的總線開關(guān)，所述的通道A、通道B、通道C是由FPGA模塊為3個(gè)控制模塊，即AD2S82A例化元件，分配的3個(gè)地址空間，所述的AD2S82A例化元件是由FPGA實(shí)現(xiàn)的AD2S82AJP芯片控制器，所述的PCI橋片一端為并行的local bus信號(hào)，另外一端為并行的PCI信號(hào)，所述的CPCI接口為CPCI J1插座，定義了并行的PCI信號(hào)。
[0018]所述信號(hào)輸入接口用于外部RDC傳感器角度模擬信號(hào)輸入。實(shí)施例的信號(hào)輸入接口采用常規(guī)DB37母口插座。在RDC測(cè)角插卡工作過(guò)程中，信號(hào)輸入接口用于連接外部DB37公口插座的角度模擬信號(hào)輸入，包括RDC傳感器的參考信號(hào)、正弦信號(hào)、余弦信號(hào)等。
[0019]所述RDC轉(zhuǎn)換器A用于將RDC傳感器的角度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為16位數(shù)字量信號(hào)，RDC轉(zhuǎn)換器A選用ADI公司的AD2S82AJP芯片。所述的RDC轉(zhuǎn)換器B、RDC轉(zhuǎn)換器C同RDC轉(zhuǎn)換器A。
[0020]所述總線適配器A用于RDC轉(zhuǎn)換器A和通道A電平匹配，總線適配器A受通道A智能控制，是RDC轉(zhuǎn)換器A的數(shù)字量總線開關(guān)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用TI公司的74CBTD16211芯片，該芯片支持5V電平輸入3.3V輸出，是24路數(shù)字總線切換。該芯片能匹配RDC轉(zhuǎn)換器A的5V輸入信號(hào)，輸出的信號(hào)滿足AD2S82A例化元件的3.3V電平需求。
[0021 ] 所述的總線適配器B、RDC轉(zhuǎn)換器7作用同RDC轉(zhuǎn)換器A，總線適配器B受通道B控制、總線適配器C受通道C控制，分別用于匹配RDC轉(zhuǎn)換器B和RDC轉(zhuǎn)換器C。
[0022]所述通道A用于智能控制總線適配器A開關(guān)狀態(tài)。通道A是FPGA根據(jù)AD2S82A例化元件地址范圍分配的一片地址空間。在RDC測(cè)角CPCI插卡工作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)讀取該地址段時(shí)控制總線適配器A通道打開，可以對(duì)RDC轉(zhuǎn)換器A操作。
[0023]所述通道B用于智能控制總線適配器B開關(guān)狀態(tài)。通道B是FPGA根據(jù)AD2S82A例化元件地址范圍分配的另外一片地址空間。在RDC測(cè)角CPCI插卡工作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)讀取該地址段時(shí)控制總線適配器B通道打開，可以對(duì)RDC轉(zhuǎn)換器B操作。
[0024]所述通道C用于智能控制總線適配器C開關(guān)狀態(tài)。通道C是FPGA根據(jù)AD2S82A例化元件地址范圍分配的另外一片地址空間。在RDC測(cè)角CPCI插卡工作過(guò)程中，計(jì)算機(jī)讀取該地址段時(shí)控制總線適配器C通道打開，可以對(duì)RDC轉(zhuǎn)換器B操作。
[0025]所述AD2S82A例化元件用于智能控制AD2S82AJP。AD2S82A例化元件是參考ADI公司的AD2S82AJP數(shù)據(jù)手冊(cè)，使用硬件描述語(yǔ)言例化設(shè)計(jì)的AD2S82AJP控制模塊，該模塊可以輸出多個(gè)片選信號(hào)方便控制多路AD2S82AJP芯片，選其中的3路分別連接通道A、通道B和通道C，用于控制3路RDC轉(zhuǎn)換器。另外一端連接到PCI橋片的并行l(wèi)ocal bus總線，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳。
[0026]所述PCI橋片用于PCI總線轉(zhuǎn)local bus總線。實(shí)施例的PCI橋片采用型號(hào)為Plx9030芯片，在RDC測(cè)角插卡工作過(guò)程中，PCI橋片4實(shí)現(xiàn)PCI轉(zhuǎn)local bus總線，計(jì)算機(jī)讀取PCI總線，間接讀取local bus總線數(shù)據(jù)。
[0027]所述CPCI接口用于與CPCI機(jī)箱從槽設(shè)備對(duì)插，實(shí)現(xiàn)與CPCI計(jì)算機(jī)連接。實(shí)施例的CPCI接口為CPCI標(biāo)準(zhǔn)連接器J1。
[0028]本發(fā)明測(cè)角CPCI插卡工作過(guò)程是:FPGA為3路測(cè)角通道分配不同的地址空間，計(jì)算機(jī)讀取某一路數(shù)據(jù)即讀取相應(yīng)的地址空間。計(jì)算機(jī)通過(guò)PCI接口可讀寫PCI橋片的PCI總線，間接地讀PCI橋片的local bus總線上的角度數(shù)據(jù)。AD2S82A例化元件根據(jù)localbus總線上的地址，在通道A、通道B、通道C上產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，智能的切換總線適配器A、總線適配器B和總線適配器C的開關(guān)狀態(tài)并控制相應(yīng)的RDC轉(zhuǎn)換器數(shù)字量轉(zhuǎn)換。信號(hào)輸入接口輸入到角度RDC轉(zhuǎn)換器A、RDC轉(zhuǎn)換器B和RDC轉(zhuǎn)換器C的角度數(shù)據(jù)依次被計(jì)算機(jī)智能讀取。
[0029]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然而，并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)然會(huì)利用揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾，成為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，包括板卡，構(gòu)成CPCI插卡的硬件承托和接入結(jié)構(gòu)，其特征在于:在板卡上設(shè)置信號(hào)輸入接口、多路RDC轉(zhuǎn)換器、多路總線適配器、FPGA模塊、PCI橋片和CPCI接口 ；其中多路RDC轉(zhuǎn)換器分別與信號(hào)輸入接口相連接，多路總線適配器與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)相連，F(xiàn)PGA模塊中又包括控制模塊和多路通道，每路通道是根據(jù)控制模塊的地址范圍分配出的地址空間，控制模塊通過(guò)多路通道與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)連接并控制RDC轉(zhuǎn)換器，PCI橋片一端與控制模塊相連接，另一端與CPCI接口相連，CPCI接口與CPCI計(jì)算機(jī)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:RDC轉(zhuǎn)換器、總線適配器和通道分別為三路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:信號(hào)輸入接口為三路16位RDC傳感器信號(hào)插座。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:信號(hào)輸入接口為DB母口插座。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:RDC轉(zhuǎn)換器為16位，三路RDC轉(zhuǎn)換器相同，分別為ADI公司的AD2S82AJP芯片。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:總線適配器為TI公司的74CBTD16211芯片。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:控制模塊為AD2S82A的例化元件，控制模塊與PCI橋片的并行l(wèi)ocal bus總線相連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:PCI橋片型號(hào)為Plx9030 芯片。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，其特征在于:CPCI接口為CPCI標(biāo)準(zhǔn)連接器J1。
【專利摘要】一種多通道RDC測(cè)角CPCI插卡，包括板卡，構(gòu)成CPCI插卡的硬件承托和接入結(jié)構(gòu)，在板卡上設(shè)置信號(hào)輸入接口、多路RDC轉(zhuǎn)換器、多路總線適配器、FPGA模塊、PCI橋片和CPCI接口；其中多路RDC轉(zhuǎn)換器分別與信號(hào)輸入接口相連接，多路總線適配器與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)相連，F(xiàn)PGA模塊中又包括控制模塊和多路通道，每路通道是根據(jù)控制模塊的地址范圍分配出的地址空間，控制模塊通過(guò)多路通道與多路RDC轉(zhuǎn)換器對(duì)應(yīng)連接并控制RDC轉(zhuǎn)換器，PCI橋片一端與控制模塊相連接，另一端與CPCI接口相連。通過(guò)增加RDC轉(zhuǎn)換器和總線適配器數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)更多的測(cè)角通道，測(cè)角結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。
【IPC分類】G01B7/30
【公開號(hào)】CN105300271
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510647416
【發(fā)明人】張世強(qiáng), 張凱, 寧立革
【申請(qǐng)人】天津市英貝特航天科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年10月9日