[发明专利]一种电气信号通用可重构的设计方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种电气信号通用可重构的设计方法，包括：使工控机通过PXI总线与通用模块组件中的FPGA芯片通信；将通用模块组件中模拟开关芯片的若干输入端口分别连接至电源以及FPGA芯片的不同信号资源；将模拟开关芯片的地址位连接至FPGA芯片中的地址资源；通过工控机控制FPGA芯片向模拟开关芯片的地址位输出地址资源；根据地址资源选择地址位中的一个输入端口连接至模拟开关芯片的输出端口。本发明还公开了一种装置、设备和介质。本发明提出的电气信号通用可重构的设计方法、装置、设备和介质对于测控领域的自动化诊断系统可以实现可重构可通用。

技术领域

本发明涉及测控技术领域，更具体地，特别是指一种电气信号通用可重构的设计方法、装置、设备和介质。

背景技术

在自动化测控领域，我们经常会碰到各式各样的复杂系统，如航空航天设备，工业生产设备等，而每一个系统对内和对外接口涉及到的信号类型电气特性都有自己特殊的要求。由于这种特殊性，注定了针对每一种用途的复杂系统，在进行自动化诊断时，需要投入大量的人力财力进行自动化诊断设备的开发和调试；而且自动化诊断系统研发完成后只能用在相应的设备上，想要移植到其他的设备又需要投入大量的研发成本。

为了上述困境，现有测控领域著名的厂商，如NI(美国国家仪器)、研华科技等，依托于工控机+PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向仪器系统的PCI扩展，其中，PCI为Peripheral Component Interconnection的缩写，表示“外围组件互连”)总线+模块化组件的方式，极大的提高了自动化诊断系统的开发效率。同时，工控机+PXI总线+模块化组件的方式可以重复用在不同的复杂系统装备上，从硬件层面来说极大地简化了开发投入的成本和时间。

然而，在目前的现有技术中，只能满足信号激励和采样需求的通用性，在电气特性及端口匹配上依旧需要针对每个复杂系统做硬件的定制化开发。图1示出的是现有技术中主流监控系统的示意性框图，如图1所示，左半部分为目前主流的工控机+PXI总线+模块化组件的方式，其中模块化组件是各类能够提供数字IO(输入输出)、模拟信号输出、模拟信号采集的板卡，此部分可以移植到各类复杂系统上。但是中间件部分，需要针对模块化组件的端口顺序和被测复杂系统的端口顺序先做硬件转接匹配，其次是电气特性匹配，同时需提供被测系统的电源电压等；且中间件部分只能用在被测复杂系统上，无法移植到其他复杂系统上。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种全新的模块化组件，取消中间件的定制和开发，将此部分移植到软件平台上，从而对于测控领域的自动化诊断系统实现真正意义上的可重构可通用。

基于上述目的，本发明一方面提供了一种电气信号通用可重构的设计方法，该方法包括：

使工控机通过PXI总线与通用模块组件中的FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)芯片通信；

将通用模块组件中模拟开关芯片的若干输入端口分别连接至电源以及FPGA芯片的不同信号资源；

将模拟开关芯片的地址位连接至FPGA芯片中的地址资源；

通过工控机控制FPGA芯片向模拟开关芯片的地址位输出地址资源；

根据地址资源选择地址位中的一个输入端口连接至模拟开关芯片的输出端口。

在本发明的电气信号通用可重构的设计方法的一些实施方式中，将通用模块组件中模拟开关芯片的若干输入端口分别连接至电源以及FPGA芯片的不同信号资源还包括：

将模拟开关芯片的若干输入端口分别连接至FPGA芯片的数字信号I/O资源、FPGA芯片的模拟信号输出资源以及FPGA芯片的模拟信号输入资源。