動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于：該調(diào)試系統(tǒng)包括相互連接的FPGA控制器和高速模擬量轉(zhuǎn)換電路；所述的高速模擬量轉(zhuǎn)換電路包括相互連接的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路，所述的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路均有多路，多路轉(zhuǎn)換電路均與FPGA控制器相連，每路轉(zhuǎn)換電路均連接有一路調(diào)理電路。該系統(tǒng)集成在電子設(shè)備內(nèi)部，可以同時輸出多路16位高精度模擬量信號，實現(xiàn)對多路信號的調(diào)試。
【專利說明】 動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鐵路車載電子設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，涉及一種可以對動車組電子設(shè)備模擬量進行動態(tài)調(diào)試和檢測的多通道調(diào)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路電子機箱設(shè)備內(nèi)部通常有復(fù)雜的內(nèi)部數(shù)據(jù)，特別是在實時控制領(lǐng)域，往往需要對內(nèi)部的模擬量計算值或者檢測值進行快速的檢測，以驗證模擬量計算值或檢測值的正確性。依靠仿真器對板卡處理器內(nèi)部變量的運行情況進行檢測，可以實現(xiàn)一些內(nèi)部變量的調(diào)試，但是這種方法在現(xiàn)場調(diào)試中的應(yīng)用比較局限。一方面仿真器只能針對處理器內(nèi)部變量，當實時控制的實時性和快速性要求很高的情況下，仿真器的檢測速度將無法達到調(diào)試的需求，特別是調(diào)試變量較多的情況下，使用仿真器對內(nèi)部變量的檢測將具有較大的時滯性。另一方面很多機箱應(yīng)用場合，由于板卡都是集成到機箱里的，使用仿真器連接會很不方便，有很多情況甚至根本無法連接。
[0003]同時，車載電子設(shè)備在實際調(diào)試中往往需要調(diào)試信號的輸入。這種輸入信號主要通過信號發(fā)生器提供；然而，信號發(fā)生器需要交流市電才可工作，在現(xiàn)場調(diào)試中使用信號發(fā)生器十分不便。而使用動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)可以有效解決以上問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種設(shè)置于鐵路車輛機箱內(nèi)部，可對鐵路電子設(shè)備模擬量進行多通道調(diào)試的調(diào)試系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，該調(diào)試系統(tǒng)包括相互連接的FPGA控制器和高速模擬量轉(zhuǎn)換電路；高速模擬量轉(zhuǎn)換電路包括相互連接的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，調(diào)理電路將轉(zhuǎn)換電路輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成具有較強驅(qū)動能力的模擬信號，轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路均有多路，多路轉(zhuǎn)換電路均與FPGA控制器相連，每路轉(zhuǎn)換電路均連接有一路調(diào)理電路。
[0006]優(yōu)選的是:該調(diào)試系統(tǒng)還包括電源管理電路，電源管理電路與高速模擬量轉(zhuǎn)換電路、FPGA控制器相連，為系統(tǒng)供電。
[0007]優(yōu)選的是:該調(diào)試系統(tǒng)還包括參考電源電路，參考電源電路與高速模擬量轉(zhuǎn)換電路的各轉(zhuǎn)換電路相連，為各轉(zhuǎn)換電路提供參考電壓。
[0008]優(yōu)選的是:該調(diào)試系統(tǒng)的FPGA控制器包括通訊單元、時鐘管理單元、邏輯處理單元、內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，通訊單元、時鐘管理單元與邏輯處理單元相連，邏輯處理單元分別與內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；內(nèi)存管理單元與轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；所述的通訊單元包括PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元，PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元分別與邏輯處理單元相連；所述的轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路有多路，每路轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路連接一路轉(zhuǎn)換電路。
[0009]優(yōu)選的是:轉(zhuǎn)換電路、調(diào)理電路和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路均有32路。[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011](I)動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)和經(jīng)系統(tǒng)PCI總線與待調(diào)試板卡相連，經(jīng)FPGA控制器采集待調(diào)試信息，可根據(jù)系統(tǒng)配置快速輸出相應(yīng)的模擬量信號。此系統(tǒng)可以同時輸出32路16位高精度模擬量信號。每一路輸出的內(nèi)容通過高速并口和PCI總線獲得，輸出通道多，各通道刷新頻率高，且不會因輸出通道的增加而降低輸出頻率。
[0012](2)該系統(tǒng)集成在電子設(shè)備內(nèi)部，調(diào)試過程不需要在現(xiàn)場安裝信號發(fā)生器，降低了車載設(shè)備現(xiàn)場調(diào)試的難度。
[0013](3)該系統(tǒng)與上位機相連，系統(tǒng)可通過上位機設(shè)置輸出正弦、矩形波、三角波、鋸齒波等測試信號，可以通過PCI總線進行配置各種信號的頻率、幅值、占空比、斜率等參數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖2為FPGA控制器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖3為本實用新型的調(diào)試系統(tǒng)信號流程圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行進一步的說明。
[0018]動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，包括相互連接的FPGA控制器和高速模擬量轉(zhuǎn)換電路；高速模擬量轉(zhuǎn)換電路包括相互連接的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路，轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，調(diào)理電路將轉(zhuǎn)換電路輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成具有較強驅(qū)動能力的模擬信號，轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路均有多路，多路轉(zhuǎn)換電路均與FPGA控制器相連，每路轉(zhuǎn)換電路均連接有一路調(diào)理電路。轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路均有32路。
[0019]高速模擬量轉(zhuǎn)換電路還連接有電源管理電路和參考電源電路，電源管理電路還與FPGA控制器相連，參考電源電路與高速模擬量轉(zhuǎn)換電路的各轉(zhuǎn)換電路相連，為各轉(zhuǎn)換電路提供參考電壓，電源管理電路根據(jù)參考電壓為系統(tǒng)板卡供電。
[0020]該調(diào)試系統(tǒng)的FPGA控制器包括通訊單元、時鐘管理單元、邏輯處理單元、內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，通訊單元、時鐘管理單元與邏輯處理單元相連，邏輯處理單元分別與內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；內(nèi)存管理單元與轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；所述的通訊單元包括PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元，PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元分別與邏輯處理單元相連；所述的轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路有多路，每路轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路連接一路轉(zhuǎn)換電路。轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路有32路。通過FPGA控制器可以設(shè)定多通道調(diào)試系統(tǒng)的刷新頻率。
[0021]動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)的調(diào)試方法，包括以下步驟:
[0022]( I)將多個待調(diào)試板卡經(jīng)PCI總線或高速并行總線依次連接到動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)板卡，每個待調(diào)試板卡均將其需要調(diào)試的多路待調(diào)試數(shù)據(jù)實時傳送到多通道調(diào)試系統(tǒng)的內(nèi)存管理單元，內(nèi)存管理單元依次為多路待調(diào)試數(shù)據(jù)分配存儲空間；
[0023](2)將上位機經(jīng)PCI總線連接到多通道調(diào)試系統(tǒng)板卡，上位機軟件通過PCI總線將控制信息傳輸給多通道調(diào)試系統(tǒng)板卡FPGA控制器的邏輯處理單元，以實現(xiàn)對多通道調(diào)試系統(tǒng)的配置。[0024](3)上位機給定控制信號，并將控制信號經(jīng)PCI總線傳遞到邏輯處理單元，控制信號包括待調(diào)試板卡的信息(即需要輸出哪個待調(diào)試板卡的調(diào)試數(shù)據(jù))、待調(diào)試板卡的待調(diào)試數(shù)據(jù)信息(即需要輸出待調(diào)試板卡的哪路待調(diào)試數(shù)據(jù)信息)，邏輯單元將上位機信息解析為調(diào)試板卡和待調(diào)試數(shù)據(jù)對應(yīng)的內(nèi)存管理單元上的位置信息，將信息傳送到FPGA控制器的內(nèi)存管理單元，邏輯處理單元還將輸出通道信息傳送到FPGA控制器的轉(zhuǎn)換電路驅(qū)動單元，控制對應(yīng)待調(diào)試板卡的待調(diào)試數(shù)據(jù)經(jīng)相應(yīng)路的轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于:該調(diào)試系統(tǒng)包括相互連接的FPGA控制器和高速模擬量轉(zhuǎn)換電路；所述的高速模擬量轉(zhuǎn)換電路包括相互連接的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路，所述的轉(zhuǎn)換電路和調(diào)理電路均有多路，多路轉(zhuǎn)換電路均與FPGA控制器相連，每路轉(zhuǎn)換電路均連接有一路調(diào)理電路。
2.如權(quán)利要求1所述的動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于:該調(diào)試系統(tǒng)還包括電源管理電路，電源管理電路與高速模擬量轉(zhuǎn)換電路、FPGA控制器相連，為系統(tǒng)供電。
3.如如權(quán)利要求1所述的動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于:該調(diào)試系統(tǒng)還包括參考電源電路，參考電源電路與高速模擬量轉(zhuǎn)換電路的各轉(zhuǎn)換電路相連，為各轉(zhuǎn)換電路提供參考電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的FPGA控制器包括通訊單元、時鐘管理單元、邏輯處理單元、內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路，通訊單元、時鐘管理單元與邏輯處理單元相連，邏輯處理單元分別與內(nèi)存管理單元和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；內(nèi)存管理單元與轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路相連；所述的通訊單元包括PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元，PCI總線通訊單元和高速并行總線通訊單元分別與邏輯處理單元相連；所述的轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路有多路，每路轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路連接一路轉(zhuǎn)換電路。
5.如權(quán)利要求4所述的動車組多通道調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)換電路、調(diào)理電路和轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路均有32路。
【文檔編號】G05B17/02GK203689030SQ201420067542
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】宮文平, 李震, 宋曉鐘 申請人:青島四方車輛研究所有限公司