多通道DMA控制传输装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多通道DMA控制传输装置，包括：计算机、CPCI总线接口和多个数据传输通道；计算机通过CPCI总线接口与多个数据传输通道的一端通信连接，数据传输通道的另一端与设备连接；其中，数据传输通道包括：总线桥接电路、下位机、解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源；计算机通过CPCI总线接口与总线桥接电路通信连接，总线桥接电路通过本地总线与下位机通信连接，下位机分别与解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源电连接。本发明专利技术能够实现下位机数据快速上传给计算机；满足多数航天测控系统中设备的测试需求，具备一定通用性、扩展性，配置灵活，可控性佳。

Multichannel DMA control transmission device

【技术实现步骤摘要】
多通道DMA控制传输装置
本专利技术涉及数据处理
，具体地，涉及多通道DMA控制传输装置。
技术介绍
航天测控系统的测试装置在宇航工程领域有着广泛的应用。随着航天器一体化、小型化、综合化程度越来越高，所搭载的设备也越来越多，数据通信也明显增大，因此对航天器相关的测试及监控也提高了要求。目前，航天系统所应用的测试设备都是基于某一设备所设计的，其功能单一、测试复杂，很大程度上增加了设计的工作量及测试不充分性。因此，需要设计一款综合性强、便捷性高、灵活性佳的测试装置，以实现由计算机进行数据实时储存及数据分析，达到测试的完整、充分等目的。现有的CPCI总线采用32位并行总线，各模块之间共享总线带宽，采用33MHz的系统时钟，最大传输能力133MBps，当接入多个设备时，就会出现总线带宽抢占的问题，从而导致数据不能实时传输，无法满足复杂多媒体数据实时传输的需求。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种多通道DMA控制传输装置。根据本专利技术提供的一种多通道直接内存存取(DirectMemoryAccess，DMA)控制传输装置，包括：计算机、CPCI总线接口(CompactPeripheralComponentInterconnect，CPCI)和多个数据传输通道；所述计算机通过所述CPCI总线接口与多个数据传输通道的一端通信连接，所述数据传输通道的另一端与设备连接；其中，所述数据传输通道包括：总线桥接电路、下位机、解调AD采集电路(解调模数采集电路)、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源；所述计算机通过CPCI总线接口与总线桥接电路通信连接，所述总线桥接电路通过本地总线与下位机通信连接，所述下位机分别与解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源电连接。可选地，所述计算机为工业控制计算机，采用商用双核中央处理器(CentralProcessingUnit/Processor，CPU)；下位机中加载有现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)芯片，用于对解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源进行控制。可选地，所述总线桥接电路包括：PCI总线接口电路和本地端接口电路，所述PCI总线接口电路采用32位地址数据复用总线接口，用以和计算机的CPU进行通信；所述本地端接口电路采用32位地址数据独立总线接口，用以和下位机的FPGA芯片进行通信。可选地，所述总线桥接电路位于CPCI总线接口和解调AD采集电路之间，具有双向桥接的能力，用于转化任一端所需要的总线信息。可选地，所述解调AD采集电路采用FPGA实现解调AD电路的时序控制，并对采集信息进行存储，然后通过中断方式通知计算机读取数据。可选地，所述解调AD采集电路包括：信号调理电路和AD/DA转换器，所述信号调理电路采用高带宽运算放大器及电感电容，用以对输入的中频调制信号进行调理；所述AD/DA转换器为16位、MSPS模数转换，内置高性能采样保持放大器和基准电源，用以对中频信号进行模/数转换。可选地，所述图像数据接收电路采用FPGA实现图像输入数据接收的时序控制，并对图像数据进行存储，然后通过中断方式通知计算机读取数据。可选地，所述模拟量采集电路采用FPGA实现模拟量采集电路AD的时序控制，并对模拟量采集信息进行存储，然后通过中断方式通知计算机读取数据。可选地，所述解调AD采集电路和所述图像数据接收电路还通过422接口或者LVDS接口与其他设备进行通信；所述模拟量采集电路还通过422接口与其他设备进行通信。可选地，所述总线桥接电路的内部集有双通道DMA控制器，所述DMA控制器支持计算机和适配器内存的突发传输。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术提供的多通道DMA控制传输装置，能够实现下位机数据快速上传给计算机；满足多数航天测控系统中设备的测试需求，具备一定通用性、扩展性，配置灵活，可控性佳。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术实施例提供的多通道DMA控制传输装置的原理框图；图2为本专利技术实施例中DMA数据通信的原理图；图3为本专利技术实施例中DMA数据通信的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。图1为本专利技术实施例提供的多通道DMA控制传输装置的原理框图，如图1所示，本实施例中的装置可以包括：计算机、CPCI总线接口和多个数据传输通道；计算机通过CPCI总线接口与多个数据传输通道的一端通信连接，数据传输通道的另一端与设备(例如图1中的设备1、设备2、设备3)连接；其中，数据传输通道包括：总线桥接电路、下位机、解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源；计算机通过CPCI总线接口与总线桥接电路通信连接，总线桥接电路通过本地总线与下位机通信连接，下位机分别与解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源电连接。本实施例中，计算机可以是工业控制计算机，采用商用双核CPU，具备主频高、运算能力强和丰富的芯片外设，实现数据的实时存储、显示、及错误报警。下位机中加载有FPGA芯片，用于对解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源进行控制。本实施例中，CPCI总线接口作为计算机与总线桥接电路之间的数据通信接口，实现计算机和下位机之间的数据交换。在一种可选的实施方式中，总线桥接电路包括：PCL总线接口电路和本地端接口电路，PCL总线接口电路采用32位地址数据复用总线接口，用以和计算机的CPU进行通信；本地端接口电路采用32位地址数据独立总线接口，用以和下位机的FPGA进行通信。如图1所示，总线桥接电路可以采用PLX公司的PCI9054桥接芯片，该PCI9054桥接芯片支持两个独立的DMA通道传输数据，每个通道由一个DMA控制器和一个专用的双向FIFO组成，且两个通道都支持块传输。本实施例中，总线桥接电路位于CPCI总线接口和解调AD采集电路之间，具有双向桥接的能力，可以转化任一端所需要的总线信息。并可配置为DMA传输方式，实现数据快速传输。本实施例中，解调AD采集电路采用FPGA实现解调AD电路的时序控制，并对采集信息进行存储，然后通过中断方式通知计算机读取数据。此外，还可以通过422或LVDS接口与其他设备进行通信。可选地，解调AD采集电路可以选择AD公司的AD9235BRUZ-65芯片。AD9235BRUZ-65是一款高性能模数转换芯片，内置高性能采样保持放大器和基准电源，是一款非常理想的中频AD/DA器件。在一种可选的实施方式中，解调AD采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道DMA控制传输装置，其特征在于，包括：计算机、CPCI总线接口和多个数据传输通道；所述计算机通过所述CPCI总线接口与多个数据传输通道的一端通信连接，所述数据传输通道的另一端与设备连接；其中，所述数据传输通道包括：总线桥接电路、下位机、解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源；所述计算机通过CPCI总线接口与总线桥接电路通信连接，所述总线桥接电路通过本地总线与下位机通信连接，所述下位机分别与解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多通道DMA控制传输装置，其特征在于，包括：计算机、CPCI总线接口和多个数据传输通道；所述计算机通过所述CPCI总线接口与多个数据传输通道的一端通信连接，所述数据传输通道的另一端与设备连接；其中，所述数据传输通道包括：总线桥接电路、下位机、解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源；所述计算机通过CPCI总线接口与总线桥接电路通信连接，所述总线桥接电路通过本地总线与下位机通信连接，所述下位机分别与解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源电连接。


2.根据权利要求1所述的多通道DMA控制传输装置，其特征在于，所述计算机为工业控制计算机，采用商用双核CPU；下位机中加载有FPGA芯片，用于对解调AD采集电路、图像数据接收电路、模拟量采集电路、时钟源进行控制。


3.根据权利要求1所述的多通道DMA控制传输装置，其特征在于，所述总线桥接电路包括：PCI总线接口电路和本地端接口电路，所述PCI总线接口电路采用32位地址数据复用总线接口，用以和计算机的CPU进行通信；所述本地端接口电路采用32位地址数据独立总线接口，用以和下位机的FPGA芯片进行通信。


4.根据权利要求1所述的多通道DMA控制传输装置，其特征在于，所述总线桥接电路位于CPCI总线接口和解调AD采集电路之间，具有双向桥接的能力，用于转化任一端所需要的总线信息。


5.根据权利要求1所述的多通道DMA控制传输装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帆，杨晓华，张蓓蕾，双小川，黄建青，洪亮，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31