[发明专利]一种基于SpaceWire接口的光纤陀螺实时数据采集卡

摘要

本发明公开了一种基于SpaceWire接口的光纤陀螺实时数据采集卡，同时连接光纤陀螺和SpaceWire设备；数据采集卡包括FPGA和外围电路；FPGA内部包含数据采集模块，串并数据转换模块，存储模块和SpaceWire目标节点模块；数据采集模块不间断采集光纤陀螺的串行数据，并依次输送给串并数据转换模块，串并数据转换模块的功能为将串行的光纤陀螺数据转换为并行的光纤陀螺数据包，存放至存储模块；存储模块采用FPGA内部生成的双端口异步RAM，当SpaceWire设备需要光纤陀螺数据时，发送RMAP读命令包，经过解析后访问并读取存储模块，采集后SpaceWire目标节点模块将光纤陀螺数据生成RMAP读应答包发送回该SpaceWire设备。优点在于将RS422接口的光纤陀螺接入至SpaceWire网络，加强了光纤陀螺与SpaceWire网络的应用范围。

主权项

一种基于SpaceWire接口的光纤陀螺实时数据采集卡，一端连接具有RS422接口的光纤陀螺，另一端通过SpaceWire接口连接SpaceWire设备；数据采集卡不间断实时采集光纤陀螺的数据，等待SpaceWire设备读取；其特征在于：所述的数据采集卡包括FPGA和外围电路；所述的外围电路包括：MAX3491芯片，电源转换芯片组，配置PROM和外部时钟；所述的MAX3491芯片同时连接光纤陀螺和FPGA；将光纤陀螺的RS422电平信号转换成TTL电平信号输送给FPGA；FPGA内部包含4个模块：数据采集模块，串并数据转换模块，存储模块和SpaceWire目标节点模块；数据采集模块采集TTL电平信号，通过数字时钟管理单元DCM来实现对外部时钟的变频，数据采集模块通过光纤陀螺的采集频率对光纤陀螺的串行数据进行不间断采集，并不间断依次输送给串并数据转换模块；串并数据转换模块的功能为将串行的光纤陀螺数据转换为并行的光纤陀螺数据包；串并数据转换模块将串行的二进制数据进行分段，将每一段打成一个光纤陀螺数据包；当光纤陀螺数据包完成后，串并数据转换模块将存储模块的写使能信号“WR_EN”置“1”，同时将该段光纤陀螺数据包存放至存储模块，开始采集下一段光纤陀螺数据；存储模块采用FPGA内部生成的异步双端口RAM，当写使能信号“WR_EN”置“1”时，光纤陀螺数据包会通过“写数据”通道进入异步双端口RAM中，当前地址数据写满后，地址会自动加1，直到将光纤陀螺数据包全部写入至异步双端口RAM，存储模块继续等待下一个光纤陀螺数据包，当下一段完整的光纤陀螺数据包写入后，覆盖掉之前的光纤陀螺数据包；当某个SpaceWire设备需要当前的光纤陀螺数据时，给SpaceWire目标节点模块发送RMAP读命令包，经过SpaceWire目标节点模块解析后，将存储模块读使能信号“RD_EN”置“1”，SpaceWire目标节点模块访问存储模块，读取存储模块中的光纤陀螺数据包，通过“读数据”通道将光纤陀螺数据包传输给SpaceWire目标节点模块；采集完光纤陀螺数据包后，SpaceWire目标节点模块生成RMAP读应答包发送回该SpaceWire设备。