基于FPGA的慣導系統溫控電路接口設計

一、DSP 寫(xiě)信號同步模塊

DSP 的數據寫(xiě)入在寫(xiě)信號控制下完成。由于DSP 和FPGA 采用不同的時(shí)鐘源，所以DSP產(chǎn)生的寫(xiě)信號無(wú)法和FPGA 的主時(shí)鐘同步。這樣就會(huì )導致寫(xiě)數據錯誤。該模塊用于將DSP 寫(xiě)信號與FPGA 的主時(shí)鐘同步。

二、中斷生成模塊

由于本方案中，溫度值每秒更新一次。在溫度值更新后，通過(guò)中斷信號通知DSP 讀取溫度值。該模塊用于生成周期為1 秒的中斷脈沖。

三、尋址模塊

該模塊對FPGA 片內資源進(jìn)行編址，由DSP 的地址總線(xiàn)控制尋址。準確讀寫(xiě)所需的數據。

(4)總線(xiàn)控制模塊

DSP 和FPGA 之間的數據總線(xiàn)是雙向總線(xiàn)，總線(xiàn)控制模塊用于控制總線(xiàn)的數據流向。當DSP 從FPGA 中讀取溫度值時(shí)，總線(xiàn)控制模塊將溫度存儲模塊和數據總線(xiàn)相連，輸出數據。當DSP 向FPGA 中寫(xiě)數據時(shí)，總線(xiàn)控制模塊將數據總線(xiàn)和雙口RAM 模塊相連，輸入數據。

(5)雙口RAM 模塊

該模塊主要實(shí)現以下三個(gè)功能：當DSP 寫(xiě)數據時(shí)，將數據存儲于內部存儲器中；當數據存儲完畢后，將其中的控制量發(fā)送給DAC 控制模塊；與串口發(fā)送模塊通信，將所有數據依次串行輸出。

(6) 232 接口模塊

該模塊用于實(shí)現串口數據輸出，它包含2 個(gè)子模塊：

一、串口波特率模塊

串口通信協(xié)議要求數據收發(fā)雙方有相同的波特率。該模塊用于設定串口通信波特率。

二、串口發(fā)送模塊

雙口RAM 模塊將數據存儲完畢后，將給串口發(fā)送模塊一個(gè)標志信號。串口發(fā)送模塊接到此信號后，依次將雙口RAM 模塊中存儲的數據串行輸出。

(7)DAC 接口模塊

該模塊包含2 個(gè)子模塊：

一、DAC 時(shí)鐘模塊

DAC 需要特定頻率范圍的時(shí)鐘來(lái)驅動(dòng)。該模塊用于生成驅動(dòng)DAC 的時(shí)鐘信號。

二、DAC 控制模塊

該模塊用于生成DAC 控制信號。它的基本原理是將雙口RAM 模塊輸出的7 路控制量存儲在內部存儲器，然后根據DAC 的接口協(xié)議生成CLK,DATA,LOAD 和LDAC 等控制信號，這些信號將驅動(dòng)DAC 的工作，將數字控制量轉換成模擬電壓值。

圖4 溫度控制電路

6 結束語(yǔ)

FPGA 接口設計需要綜合考慮硬件連接，工作流程，接口協(xié)議和邏輯模塊等多方面因素，是一項系統工程。本文分別從以上幾方面介紹了基于FPGA 的光纖陀螺慣導系統溫控電路接口設計，該設計目前已應用于實(shí)際系統中。經(jīng)過(guò)驗證，接口滿(mǎn)足系統要求，工作狀態(tài)良好。本文所述的FPGA 接口設計方案是可靠，穩定和高效的?？蔀槠渌嚓P(guān)應用提供有益的借鑒。