基于arm和fpga的無線通信裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其包括ARM、載波發(fā)生器、FPGA、信號整形器、射頻檢測器、電容、天線，ARM與FPGA之間通信連接，載波發(fā)生器直接接入FPGA，F(xiàn)PGA包括編碼模塊、解碼模塊、控制裝置、I/O接口，編碼模塊接收所述ARM的信號并將其編碼，解碼模塊接收信號整形器輸出端的信號并將其解碼，控制裝置一端連接載波發(fā)生器的輸出端，另一端連接編碼模塊，第三端連接于I/O接口，I/O接口至少通過一條線路連接于電容，該線路上設有電阻，電容連接于所述天線，電容連接于射頻檢測裝置的輸入端，射頻檢測裝置的輸出端連接于信號整形器的輸入端；該裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。
【專利說明】基于ARM和FPGA的無線通信裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及井下通信設備，尤其涉及一種基于ARM和FPGA的無線通信裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的井下無線通信裝置，由于通信距離長，通信速率低、功耗大。并且市面上的通信設備如果結(jié)構(gòu)比較簡單，則通常適應性不強，無法適應不同廠家的設備。而結(jié)構(gòu)比較復雜的通信設備又會導致以下問題，一是容易出現(xiàn)故障，二是成本也比較高。并且，由于井下作業(yè)的環(huán)境比較復雜，一般的通信設備很難發(fā)揮理想的通信效果。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、通信效果好，成本較低的井下通信設備。
[0004]為了達到上述技術(shù)目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其包括ARM、載波發(fā)生器、FPGA、信號整形器、射頻檢測器、電容、天線，所述ARM與所述FPGA之間通信連接，所述載波發(fā)生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括編碼模塊、解碼模塊、控制裝置、數(shù)個I/O接口，所述編碼模塊接收所述ARM的信號并將其編碼，所述解碼模塊接收信號整形器輸出端的信號并將其解碼，所述控制裝置一端連接所述載波發(fā)生器的輸出端并控制載波發(fā)生器的通斷，另一端連接所述編碼模塊，第三端連接于至少一個所述I/O接口，所述I/O接口通過一條線路連接于所述電容，所述線路上設有電阻，所述電容連接于所述天線，所述電容連接于所述射頻檢測裝置的輸入端，所述射頻檢測裝置的輸出端連接于所述信號整形器的輸入端。
[0006]上述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，所述控制裝置為雙擲開關(guān)。
[0007]上述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，所述控制裝置為電子開關(guān)。
[0008]上述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，所述信號整形器包括電壓跟隨器、電壓比較器，所述射頻檢測器的輸出端連接于所述電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器的輸出端連接于所述電壓比較器的輸入端。
[0009]上述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，所述控制裝置連接于三個I/O接口，所述三個I/O接口分別連接一條線路，所述三條線路并聯(lián)接入所述電容，所述三條并聯(lián)線路上均設有電阻。
[0010]本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
[0011](I)本實用新型基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其編碼、解碼結(jié)構(gòu)簡單，提高了在井下通信的可靠性和速率，并降低了功耗。
[0012](2)本實用新型基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其利用FPGA的資源及可編程性來完成載波控制和解調(diào)，使裝置結(jié)構(gòu)簡單，體積變小、成本降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型基于ARM和FPGA的無線通信裝置的模塊示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行進一步的說明:
[0015]如圖1所示，本實用新型提供的一種基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其包括ARM、載波發(fā)生器、FPGA、電壓跟隨器、電壓比較器、射頻檢測器、電容C、天線T，所述ARM與所述FPGA之間通信連接，在本實施例中為通過線路相互通信，根據(jù)實際需要也可以是無線通信，所述載波發(fā)生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括編碼、解碼、控制裝置、數(shù)個I/O接口，所述編碼接收所述ARM輸入的信號并將其編碼，所述控制裝置在實施例中為雙擲開關(guān)，可以為機械開關(guān)或電子開關(guān)，在本實施例為電子開關(guān)，該電子開關(guān)的一端連接所述載波發(fā)生器的輸出端，另一端連接所述編碼模塊，第三端連接于三個I/O接口，所述三個I/O接口分別連接一條線路，所述三條線路并聯(lián)接入所述電容C，所述三條并聯(lián)線路上均設有電阻R，所述電容C連接于所述天線T，所述電容C還連接于所述射頻檢測裝置的輸入端，所述射頻檢測器的輸出端連接于所述電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器的輸出端連接于所述電壓比較器的輸入端，所述電壓比較器的輸出端連接于所述解碼，所述解碼將接收到的信號解碼后傳輸給所述ARM。
[0016]上述結(jié)構(gòu)的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，該FPGA內(nèi)部包含了編碼、解碼及控制裝置三個模塊。所述ARM輸入的信號經(jīng)編碼后形成數(shù)字信號，所述控制裝置根據(jù)該數(shù)字信號的‘0’和‘I’來導通和斷開載波發(fā)生器與多個I/O接口的連接，以形成類似雙擲開關(guān)的控制功能。該結(jié)構(gòu)利用FPGA的資源就能控制載波和編碼，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0017]上述結(jié)構(gòu)的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，無線的射頻是由FPGA的多個I/O接口共同驅(qū)動。每個I/o接口都接了一個電阻R，所有電阻R的另一端都通過一個電容C接到天線T，使射頻效果更好。
[0018]上述結(jié)構(gòu)的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，無線的信號在天線T接收后通過電容C傳給射頻檢測器。射頻檢測器輸出的信號通過電壓跟隨器和電壓比較器的整形后，傳給FPGA的解碼，結(jié)構(gòu)簡單，接收信號的效果良好。
[0019]上述結(jié)構(gòu)的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，所述載波發(fā)生器電連接所述控制裝置，F(xiàn)PGA將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行編碼并控制載波送到多個1端口，這些端口通過電阻R、電容C連接到天線T，將調(diào)制波發(fā)送出去。天線T也連接到射頻檢測器，射頻檢測器的輸出通過電壓跟隨器和電壓比較器整形后送到FPGA。FPGA將接收到的整形后的數(shù)字信號，進行解碼后得到通信數(shù)據(jù)傳輸給ARM。此裝置用于短距離通過無線通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，本實用新型的有益效果是利用FPGA的剩余資源和采用簡易可靠的解調(diào)電路，能有效的降低了系統(tǒng)成本和縮小裝置體積，且FPGA的可編程性滿足系統(tǒng)升級和通信協(xié)議調(diào)整的要求，能夠與更多廠家和儀器的對接。并且在大量實驗中該裝置表現(xiàn)耐較高溫度，能很好適用于井下高溫作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其特征在于:包括ARM、載波發(fā)生器、FPGAjf號整形器、射頻檢測器、電容、天線，所述ARM與所述FPGA之間通信連接，所述載波發(fā)生器直接接入所述FPGA，所述FPGA包括編碼模塊、解碼模塊、控制裝置、數(shù)個I/O接口，所述編碼模塊接收所述ARM的信號并將其編碼，所述解碼模塊接收信號整形器輸出端的信號并將其解碼，所述控制裝置一端連接所述載波發(fā)生器的輸出端并控制載波發(fā)生器的通斷，另一端連接所述編碼模塊，第三端連接于至少一個所述I/O接口，所述I/O接口通過一條線路連接于所述電容，所述線路上設有電阻，所述電容連接于所述天線，所述電容連接于所述射頻檢測裝置的輸入端，所述射頻檢測裝置的輸出端連接于所述信號整形器的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其特征在于:所述控制裝置為雙擲開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其特征在于:所述控制裝置為電子開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其特征在于:所述信號整形器包括電壓跟隨器、電壓比較器，所述射頻檢測器的輸出端連接于所述電壓跟隨器的輸入端，所述電壓跟隨器的輸出端連接于所述電壓比較器的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM和FPGA的無線通信裝置，其特征在于:所述控制裝置連接于三個I/o接口，所述三個I/O接口分別連接一條線路，所述三條線路并聯(lián)接入所述電容，所述三條并聯(lián)線路上均設有電阻。
【文檔編號】H04B1/38GK204145480SQ201420394992
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】曹宇欣, 楊新民, 宋公明 申請人:北京信遠華油科技有限公司