FPGA在新型激光光幕靶中的應用
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4 主要模塊邏輯實(shí)現及仿真
本系統主要包括3個(gè)模塊部分：并轉串控制模塊，數據采集處理模塊，上傳模塊。系統工作過(guò)程為：FPGA每隔5．34μs不間斷采集光電二極管陣列數據，當子彈穿過(guò)靶面時(shí)，如果采集到的數據不全為0，則先臨時(shí)存儲，然后判斷數據是否有效，無(wú)效則報警，有效則進(jìn)行處理，最后通過(guò)RS232串口上傳給上位機處理顯示，上傳成功后存儲模塊清零。其總流程圖如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/189602.htm
4．1 并轉串控制模塊
主要功能是產(chǎn)生各個(gè)74LS165級聯(lián)塊需要的60 ns的時(shí)鐘信號elkout，和周期為89個(gè)clkout的移位控制信號，仿真結果如圖4所示。
4．2 數據采集處理模塊
主要功能是在elk_ci采集信號控制下采集中間位置的數據，將上次鎖存的各個(gè)光電二極管陣列的數據通過(guò)移位從高到低存儲在臨時(shí)存儲dz1，dz2，dz3，dz4中。在cnt2=0，即移位置數控制信號工作在置數狀態(tài)時(shí)，若子彈穿過(guò)即dz1，dz2，dz3，dz4不全為0，則轉存在js1，js2，js3，js4中(由于后4位未連接到光電二極管，后4位不保存)。根據js1，js2，js3，js4是否0，可以判斷被遮擋的光電二極管處于n1，n2，m1，m2的哪邊(與mn的4位對應)。由于子彈射擊位置不同，遮擋的光電二極管的數量也不同，若子彈直徑為4．6 mm，光電二極管間隔為2．5mm，則遮擋的二極管為1～18之間。判斷數據是否有效，若無(wú)效則報警。若n1，n2只有一邊被遮擋，則只需要找到彈著(zhù)點(diǎn)對應的光電二極管編號。若n1，n2都有光電二極管被遮擋，則不僅需要找到等效彈著(zhù)點(diǎn)對應的光電二極管編號，還要判斷等效彈著(zhù)點(diǎn)是位于n1那邊。還是n2這邊。同理處理m1，m2。最終得到彈著(zhù)點(diǎn)對應的位于n1，n2，m1，m2的光電二極管的編號，由于是從1開(kāi)始編號，最終要得到是在n1，n2，m1，m2上的等效距離，相應的n1，n2，m1，m2要減1。最終得到彈著(zhù)點(diǎn)坐標對應的參數m和n，以及相應的公式編號，仿真結果如圖5所示。
4．3 上傳模塊
主要功能是，將得到的最終彈著(zhù)點(diǎn)坐標參數通過(guò)RS232串口上傳給上位機處理顯示，仿真結果如圖6所示。
5 結論
仿真結果表明：由FPGA組成的數據采集、處理裝置應用在新型激光光幕測坐標系統中，不僅繼承了光電靶的眾多優(yōu)點(diǎn)，還解決了傳統激光光幕靶處理器I／O緊缺、處理速度慢，存在錯報、*****報等缺點(diǎn)，可實(shí)現靶場(chǎng)對于彈丸坐標采集所要求的響應速度快、可測連發(fā)的要求，而且比傳統的用單片機，單片機CPLD與單片機結合，FPGA與單片機結合的采集處理裝置結構更簡(jiǎn)單，體積更小，成本更低。
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