基于FPGA的微波輻射計數控系統設計與實(shí)現

　　天線(xiàn)驅動(dòng)模塊負責執行總線(xiàn)控制模塊傳輸的各種天線(xiàn)控制指令，同時(shí)讀取天線(xiàn)狀態(tài)字和天線(xiàn)角編碼，并存入數據緩沖區，等待下傳。

　　數據采集模塊為多路選擇器提供地址信號，并為A/D轉換器提供片選信號，控制數據采集電路工作，同時(shí)依次采集科學(xué)數據和溫度數據，并在一個(gè)周期后打包下傳。

　　AGC模塊依據數據采集電路采集的熱源和冷源的定標數據，按照AGC調節標準調整AGC值，使冷源輸出下限為3.3 V，熱源輸出上限為4 V。AGC調整方式為步進(jìn)式調整，調整步長(cháng)為5 mV，系統工作在最佳狀態(tài)后，將調整后的AGC值與科學(xué)數據包共同打包下傳。

　　系統上電后進(jìn)行初始化，為防止系統上電時(shí)復位不充分，系統上電后進(jìn)行3 s的延時(shí)，然后進(jìn)行系統初始化，順序依次為內存、外存、I/O端口[4]。程序中使用的以及需要預設初值的所有變量都要進(jìn)行初始化，不使用的內存地址同時(shí)初始化為00H。

　　初始化后按照天線(xiàn)對定標區和目標觀(guān)測區的掃描時(shí)序進(jìn)行觀(guān)測。每個(gè)觀(guān)測周期的觀(guān)測順序為：熱源定標→冷源定標→目標觀(guān)測→熱源定標。同時(shí)通過(guò)執行內部注入指令對系統工作狀態(tài)加以控制，FPGA工作流程如圖7所示。

　　3 數控系統仿真與調試

　　本文選用Mentor公司的Modelsim HDL仿真軟件和Xilinx公司的Chipscope FPGA片上邏輯分析儀對系統軟件和硬件進(jìn)行了實(shí)際仿真，通過(guò)Xilinx ISE開(kāi)發(fā)環(huán)境中生成的測試激勵文件Testbench，可以無(wú)縫連接Modelsim仿真工具，測試結果滿(mǎn)足系統要求。