[发明专利]VxWorks下CPCI总线数字量与模拟量输入模块硬件架构与时序可配置驱动方法

权利要求书

1.VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入模块包括CPCI总线、PCI9054接口转换芯片、配置芯片、FPGA可编程逻辑器件、配置供电部分、光耦接收部分与信号输入接口；

所述PCI9054接口转换芯片的总线端口连接有CPCI总线，PCI9054接口转换芯片的配置芯片端口连接有配置芯片，PCI9054接口转换芯片的程逻辑器件端口连接有FPGA可编程逻辑器件，配置供电部分用于给所述FPGA可编程逻辑器件供电，FPGA可编程逻辑器件的光耦输出端连接有光耦接收部分，所述光耦接收部分连接有信号输入接口；

所述模拟量输入模块包括CPCI总线、PCI9054接口转换芯片、配置芯片、FPGA可编程逻辑器件、配置供电部分、AD7865采集芯片、8路模拟开关、32路隔离调理电路与信号输入接口；

所述PCI9054接口转换芯片的总线端口连接有CPCI总线，PCI9054接口转换芯片的配置芯片端口连接有配置芯片，PCI9054接口转换芯片的程逻辑器件端口连接有FPGA可编程逻辑器件，所配置供电部分用于给所述FPGA可编程逻辑器件供电，FPGA可编程逻辑器件端口连接有AD7865采集芯片，所述AD7865采集芯片端口连接有8路模拟开关，所述8路模拟开关连接有32路隔离调理电路，所述32路隔离调理电路连接有信号输入接口。

2.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于所述CPCI总线数字量输入模块运行在CPCI机箱中，通过CPCI总线和控制计算机进行数据传输。

3.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于所述CPCI总线和硬件功能电路之间需实现CPCI总线接口控制电路，CPCI总线接口控制电路采用PLX公司的PCI9054接口转换芯片实现，将CPCI总线转换到本地总线。

4.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于所述PCI9054接口转换芯片本地总线一侧使用FPGA可编程逻辑器件实现总线接口译码，同时，FPGA可编程逻辑器件内部设计控制寄存器，实现对数字量输入模块的控制。

5.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于所述信号输入接口中，32路输入信号分别经光电耦合器隔离后，隔离后的信号进入FPGA可编程逻辑器件控制和处理电路，FPGA可编程逻辑器件对输入信号进行处理、转换并存储，然后送到CPCI接口电路，控制计算机通过CPCI接口来读取输入的数字信号；其中，所述光电耦合器采用东芝公司的型号为TLP521-2的芯片。

6.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线数字量输入与模拟量输入模块的硬件架构，其特征在于所述扫描ADC功能模块是插入到CPCI机箱中运行的，控制计算机通过CPCI总线实现对扫描ADC功能模块的读写控制，CPCI总线和扫描ADC功能电路之间需要实现CPCI总线接口控制器，CPCI总线接口控制器采用PLX公司的PCI9054接口转换芯片实现，将CPCI总线转换到本地总线，PCI9054接口转换芯片本地总线则使用FPGA可编程逻辑器件实现总线接口译码，同时，FPGA可编程逻辑器件内部设计控制寄存器，实现对扫描ADC功能电路的控制，扫描ADC功能部分由1片逐步逼近式的AD7865数据采集芯片、4片8路模拟开关芯片及32片AD202隔离芯片组成32路扫描ADC功能电路，32路通道彼此隔离，外部输入的模拟信号经过AD202芯片隔离及信号调理后，输入4个8选1模拟开关，经模拟开关选择后进入AD7865模数转换器件进行模拟量到数字量的转换。