一种可编程电阻电路及板卡制造技术

本实用新型专利技术提供一种可编程电阻电路及板卡，该可编程电阻电路包括：通信接口、FPGA控制电路、光耦驱动电路、光耦阵列及电阻网络；其中，通信接口的一端与FPGA控制电路的一端相连；通信接口的另一端作为可编程电阻电路的信号端；FPGA控制电路的另一端与光耦驱动电路的输入端相连；光耦驱动电路的输出端与光耦阵列中各个光耦的发光二极管阳极一一对应相连；各个光耦的光探测器分别与电阻网络中的各个电阻一一对应并连；电阻网络的两端作为可编程电阻电路的电流输入端和电流输入端；通过光耦闭合，将相应的电阻旁路，实现电阻网络电阻值的改变；由于光耦具备寿命长和响应速度快的特点，因此能够满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率。

Programmable resistor circuit and board

The utility model provides a programmable resistor and circuit board, the programmable resistor circuit comprises a communication interface, a FPGA control circuit, driving circuit, optocoupler optocoupler array and resistance network; the end of the FPGA control circuit and communication interface connected to the communication interface; the other end of the signal terminal as a programming resistor circuit the FPGA control circuit; and the other end of the drive circuit is connected with the input end of the optocoupler; optocoupler drive light emitting diode anode output circuit and the optocoupler array corresponding optocoupler connected; each optocoupler light detectors respectively with various resistance in the network correspondence and even network as resistance; current the input current and the input programming resistor circuit through a photocoupler; closed, will bypass the corresponding resistance, the resistance value of the resistor network to achieve change; Because optocoupler has the characteristics of long life and fast response, it can meet the data update rate of the software model model in milliseconds.

【技术实现步骤摘要】
一种可编程电阻电路及板卡
本技术涉及可编程电阻
，特别涉及一种可编程电阻电路及板卡。
技术介绍
随着车辆及航天器的快速发展，ECU(ElectronicControlUnit，电控单元)的复杂程度快速增加，其控制算法与功能不断增强，因此，基于软件算法模型的HIL(hardware-in-the-loop，硬件回路)仿真测试设备正逐步满足更为复杂的测试需求，在国内外各大汽车厂商中逐渐流行。目前，在机车车辆、航空航天领域所使用的温度传感器、压力传感器等，一般都采用电阻式传感器，传感器的电阻值是随着温度或压力的变化而变化的。与ECU相连接的温度传感器、压力传感器等，在ECU研发调试和测试阶段一般用不同阻值的电阻，来模拟传感器检测的温度、压力等物理量的变化。由于使用不同阻值的固定电阻来模拟传感器，其可操作性差，且不能模拟物理量的变化率，因此，无法满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率。
技术实现思路
本技术提供一种可编程电阻电路及板卡，以解决现有技术中无法满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率的问题。为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：一种可编程电阻电路，包括：通信接口、FPGA控制电路、光耦驱动电路、光耦阵列及电阻网络；其中：所述通信接口的一端与所述FPGA控制电路的一端相连；所述通信接口的另一端作为所述可编程电阻电路的信号端；所述FPGA控制电路的另一端与所述光耦驱动电路的输入端相连；所述光耦驱动电路的输出端与所述光耦阵列中各个光耦的发光二极管阳极一一对应相连；各个所述光耦的光探测器分别与所述电阻网络中的各个电阻一一对应并连；所述电阻网络的两端作为所述可编程电阻电路的电流输入端和电流输入端。优选的，所述通信接口为基于PXIe规范的通信接口。优选的，所述光耦驱动电路为移位寄存器阵列。优选的，所述电阻网络包括：N个并联的电阻通道；N为正整数；各个所述电阻通道包括M个串联的电阻；M为大于预设值的正整数；所述光耦阵列包括N×M个光耦。优选的，N为10，M为19。优选的，各个所述电阻通道中的M个电阻按照8421编码方式排列电阻值。优选的，还包括：电源与N个电流监测电路；其中：N个所述电流监测电路分别与所述电源及所述FPGA控制电路相连；且N个所述电流监测电路分别与N个所述电阻通道一一对应相连。优选的，所述电流监测电路包括：第一光耦、第二光耦、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻；其中：所述第一电阻与所述第一光耦的光耦探测器串联于相应的所述电阻通道中；所述第一电阻的一端通过所述第二电阻与所述第二光耦的发光二极管阳极相连；所述第一电阻的另一端与所述第二光耦的发光二极管阴极相连；所述第二光耦的光耦探测器正极分别与所述第三电阻的一端及所述FPGA控制电路相连；所述第三电阻的另一端与所述电源相连；所述第一光耦的发光二极管阳极与所述电源相连；所述第一光耦的发光二极管阴极通过所述第四电阻与所述FPGA控制电路相连。一种可编程电阻板卡，集成设置有上述任一所述的可编程电阻电路。本技术提供的所述可编程电阻电路，通过通信接口收发通信信号，由FPGA控制电路控制光耦驱动电路，实现对于光耦阵列中各个光耦的控制，当光耦中的光探测器闭合时，即可将电阻网络中相应的电阻旁路，实现对于该可编程电阻电路的电阻值的改变；也即以光耦实现对于电阻值的改变，由于光耦具备寿命长和响应速度快的特点，能够满足HIL设备中毫秒级的仿真周期，进而能够满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的可编程电阻电路的结构示意图；图2是本技术另一实施例提供的可编程电阻电路的结构图；图3是本技术另一实施例提供的可编程电阻电路的另一结构示意图；图4是本技术另一实施例提供的可编程电阻电路的另一结构图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。本技术提供一种可编程电阻电路，以解决现有技术中无法满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率的问题。具体的，所述可编程电阻电路，参见图1，包括：通信接口101、FPGA(Field-ProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)控制电路102、光耦驱动电路103、光耦阵列104及电阻网络105；其中：通信接口101的一端与FPGA控制电路102的一端相连；通信接口101的另一端作为所述可编程电阻电路的信号端；FPGA控制电路102的另一端与光耦驱动电路103的输入端相连；光耦驱动电路103的输出端与光耦阵列104中各个光耦的发光二极管阳极一一对应相连；各个所述光耦的光探测器分别与电阻网络105中的各个电阻一一对应并连；电阻网络105的两端作为所述可编程电阻电路的电流输入端和电流输入端。具体的工作原理为：图1是本技术可编程电阻电路的电路框图。FPGA控制电路102，如XilinxFPGA，用于完成通信协议解析、硬件驱动程序和逻辑操作等任务。FPGA控制电路102中的驱动程序，控制光耦驱动电路103，使光耦驱动电路103驱动光耦阵列104中各个光耦，控制各个光耦内光探测器的导通和关断，从而控制电阻网络105中各个电阻是否接入电阻网络105的两端内，实现对于该可编程电阻电路的电阻值的改变。现有技术在HIL设备中，还存在通过软件模型控制模拟传感器的电阻值的方案，具体通过使模拟传感器接入到ECU中，执行半实物的仿真测试，即能够满足ECU在温度传感器或压力传感器在全范围输出内的、不同变化率的自动化测试目的，并且能够模拟传感器失效状态，大大提高了测试效率和覆盖率，为ECU测试的可靠性提供了有力的工具。但是，现有技术中一般使用软件模型控制继电器开关切换，以输出不同的电阻值，虽然能实现自动化测试的需求，但由于继电器本身存在机械老化、触点氧化，开关寿命不长、开关噪声大、有火花拉弧、响应速度不快等缺点，降低了ECU测试的可靠性。本实施例提供的所述可编程电阻电路，通过上述原理，以光耦实现对于所述可编程电阻电路的电阻值的改变，由于光耦具备寿命长和响应速度快的特点，能够满足HIL设备中毫秒级的仿真周期，进而能够满足软件算法模型毫秒级的数据更新速率。另外，以光耦代替现有技术中的继电器，还能够避免现有技术中ECU测试可靠性低的问题，达到温度传感器、压力传感器模拟的目的。优选的，通信接口101为基于PXIe规范的通信接口。所述可编程电阻电路基于PXIe规范，通过PXIe串行总线与计算机进行通信。基于PXIe的规范，使得所述可编程电阻电路应用方便；当然，在具体的实际应用中，并不一定限定于此，还可以视其具体应用环境而定，均在本申请的保护范围内。另外，值得说的是，本实施例提供的所述可编程电阻电路，并不仅限应用于机车车辆、航空航天领域的ECU测试，还可以在其他领域内模拟各种电阻式传感器，或者应用于需要多阻值输出的各种电阻电路中；均在本申请的保护范围内。本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可编程电阻电路，其特征在于，包括：通信接口、FPGA控制电路、光耦驱动电路、光耦阵列及电阻网络；其中：所述通信接口的一端与所述FPGA控制电路的一端相连；所述通信接口的另一端作为所述可编程电阻电路的信号端；所述FPGA控制电路的另一端与所述光耦驱动电路的输入端相连；所述光耦驱动电路的输出端与所述光耦阵列中各个光耦的发光二极管阳极一一对应相连；各个所述光耦的光探测器分别与所述电阻网络中的各个电阻一一对应并连；所述电阻网络的两端作为所述可编程电阻电路的电流输入端和电流输入端。

【技术特征摘要】
1.一种可编程电阻电路，其特征在于，包括：通信接口、FPGA控制电路、光耦驱动电路、光耦阵列及电阻网络；其中：所述通信接口的一端与所述FPGA控制电路的一端相连；所述通信接口的另一端作为所述可编程电阻电路的信号端；所述FPGA控制电路的另一端与所述光耦驱动电路的输入端相连；所述光耦驱动电路的输出端与所述光耦阵列中各个光耦的发光二极管阳极一一对应相连；各个所述光耦的光探测器分别与所述电阻网络中的各个电阻一一对应并连；所述电阻网络的两端作为所述可编程电阻电路的电流输入端和电流输入端。2.根据权利要求1所述的可编程电阻电路，其特征在于，所述通信接口为基于PXIe规范的通信接口。3.根据权利要求1所述的可编程电阻电路，其特征在于，所述光耦驱动电路为移位寄存器阵列。4.根据权利要求1所述的可编程电阻电路，其特征在于，所述电阻网络包括：N个并联的电阻通道；N为正整数；各个所述电阻通道包括M个串联的电阻；M为大于预设值的正整数；所述光耦阵列包括N×M个光耦。5.根据权利要求4所述的可编程电阻电路，其特征在于，N为10，M为19。6.根据权利要求4所述的可...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伊钿，王永庭，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11