串行通信仿真板卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种串行通信仿真板卡，包括：通信接口，通信接口包括串行外设通信接口和用于与上位机通信连接的上位机接口，串行外设通信接口包括DIS数据线，DIS数据线用于与从SPI设备的DO数据线连接并用于获取从SPI设备的输出数据，以监控从SPI设备的输出数据；连接至通信接口的FPGA；连接至FPGA并用于为FPGA供电的电源系统。本实用新型专利技术的技术方案，至少能够提高串行通信仿真板卡测试的可靠性和复用性。

【技术实现步骤摘要】
串行通信仿真板卡
本技术涉及数据仿真
，更具体的，涉及一种串行通信仿真板卡。
技术介绍
SPI(SerialPeripheralInterface，串行外设接口)传感器仿真板卡可以针对霍尔传感器、横摆角速度传感器、加速度传感器、SBC(SystemBasicChip，系统基础芯片)在HIL(Hardware-In-the-Loop，硬件在环)中的模拟与仿真。现有的SPI传感器在HIL中的模拟与仿真方法是将SPI传感器放置在特定的物理环境中，在物理上对SPI传感器施加不同的测试激励项目，以测试整个系统的可靠性。并且，现有的SPI传感器仿真板在结构上是传统的4线SPI接口，其在物理上完全替代SPI传感器与主SPI设备进行通信。如上，由于现有的SPI传感器仿真方法需要依靠传感器在不同的物理环境下产生SPI数据，以测试整个系统的可靠性，这使得现有的仿真方法存在如下的主要问题：1、物理环境的搭建复杂，且不同的测试项目需要在不同的物理环境间的频繁切换；2、无法或较难达到一些极端的物理环境；3、测试较为费时，不容易实现自动化测试；4、对于不同的SPI传感器需要构建不同的物理环境，复用性不高。另外，在现有的SPI传感器仿真板卡模拟传感器的过程中，SPI传感器仿真板卡需要完成与主SPI设备的完整的通信过程，这将会产生以下问题：1、SPI传感器仿真板卡需要严格满足主从SPI通信协议；2、复用性低，对于同种传感器的仿真，需要针对不同的主SPI设备定制不同的FPGA逻辑电路；3、SPI传感器仿真板可靠性较低。<br>
技术实现思路
针对相关技术中的上述问题，本技术提出一种串行通信仿真板卡，能够代替传感器与主SPI设备进行通信，从而提高串行通信仿真板卡测试的可靠性和复用性。本技术提供了一种串行通信仿真板卡，包括：通信接口，通信接口包括串行外设通信接口和用于与上位机通信连接的上位机接口，串行外设通信接口包括DIS数据线，DIS数据线用于与从SPI设备的DO数据线连接并用于获取从SPI设备的输出数据，以监控从SPI设备的输出数据；连接至通信接口的FPGA；连接至FPGA并用于为FPGA供电的电源系统。根据本技术的实施例，串行外设通信接口还包括连接至FPGA的：用于与主SPI设备的DO数据线连接的DIM数据线、用于与主SPI设备的DI数据线连接的DIO双向数据线、用于与主SPI设备的SCK数据线连接的SCK输入数据线和用于接收主SPI设备的第一片选信号的第一片选信号数据线。根据本技术的实施例，通信接口还包括片选输入接口，片选输入接口包括分别用于接收第二片选信号至第七片选信号并且分别与FPGA连接的第二片选信号数据线至第七片选信号数据线。根据本技术的实施例，电源系统包括：用于与串行通信仿真板卡外部的供电电压相连的电源输入接口；用于与主SPI设备的逻辑参考电压相连的电压参考接口；用于为FPGA供电的电源电路，电源电路与电源输入接口连接并且通过参考电压切换开关与电压参考接口连接。根据本技术的实施例，串行通信仿真板卡还包括电压转换模块，电压转换模块包括：数字隔离与电平转换电路，输入端连接于片选输入接口和串行外设通信接口，输出端连接于FPGA，并且数字隔离与电平转换电路还连接于电源系统。根据本技术的实施例，电压转换模块还包括：静电保护电路，片选输入接口和串行外设通信接口通过静电保护电路连接于数字隔离与电平转换电路的输入端。根据本技术的实施例，从SPI设备为4线SPI传感器，其中，主SPI设备的DO数据线连接于DIM数据线，主SPI设备的DI数据线连接于DIO双向数据线，主SPI设备的SCK数据线连接于SCK输入数据线，主SPI设备的片选信号数据线连接于第一片选信号数据线。根据本技术的实施例，从SPI设备为3线SPI传感器，其中，主SPI设备的DIO数据线连接于DIO双向数据线，主SPI设备的SCK数据线连接于SCK输入数据线，主SPI设备的片选信号数据线连接于第一片选信号数据线。根据本技术的实施例，从SPI设备为I2C接口传感器，其中，主SPI设备的DIO数据线连接于DIO双向数据线，主SPI设备的SCK数据线连接于SCK输入数据线。本技术通过上述技术方案，从SPI设备的数据输出可通过上位机进行配置，因此可实现由上位机模型模拟传感器所在物理环境与主SPI设备进行通信，串行通信仿真板卡可代替从SPI设备与主SPI设备进行通信，实现对主SPI设备及其整个系统的可靠性的测试，并且通过上位机模型可实现从SPI设备数据全量程范围内自动化配置。另外，由于设备通信接口中增加了从SPI设备数据输入数据线，因此可监控从SPI设备的数据输出，从而可以为与主SPI设备通信提供数据参考，使得通信更加可靠，复用性更高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡的电路框图；图2是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡的FPGA的逻辑电路原理图；图3是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡模拟7路4线SPI传感器的原理示意图；图4是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡模拟7路3线SPI传感器的原理示意图；图5是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡模拟1路I2C接口传感器的原理示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1是根据本技术实施例的串行通信仿真板卡的电路框图。如图1所示，根据本技术实施例的串行通信仿真板卡100的通信接口110包括上位机接口112和串行外设通信接口114。上位机接口112用于与上位机连接。串行外设通信接口114包括DIS(从SPI设备数据输入)数据线，DIS数据线用于与从SPI(SerialPeripheralInterface，串行外设接口)设备的DO(Dataoutput，数据输出)数据线连接并用于通过DO数据线获取从SPI设备的输出数据，这样可以通过DIS数据线监控从SPI设备的DO数据线发送来的输出数据。串行通信仿真板卡100还包括与通信接口110连接的FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程逻辑门阵列)130。本技术的串行通信仿真板卡100还包括与FPGA130连接并用于为FPGA130供电的电源系统140。电源系统140还可以为串行通信仿真板卡100提供电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种串行通信仿真板卡，其特征在于，包括：/n通信接口，所述通信接口包括串行外设通信接口和用于与上位机通信连接的上位机接口，所述串行外设通信接口包括DIS数据线，所述DIS数据线用于与从SPI设备的DO数据线连接并用于获取从SPI设备的输出数据，以监控所述从SPI设备的输出数据；/n连接至所述通信接口的FPGA；/n连接至所述FPGA并用于为所述FPGA供电的电源系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种串行通信仿真板卡，其特征在于，包括：
通信接口，所述通信接口包括串行外设通信接口和用于与上位机通信连接的上位机接口，所述串行外设通信接口包括DIS数据线，所述DIS数据线用于与从SPI设备的DO数据线连接并用于获取从SPI设备的输出数据，以监控所述从SPI设备的输出数据；
连接至所述通信接口的FPGA；
连接至所述FPGA并用于为所述FPGA供电的电源系统。


2.根据权利要求1所述的串行通信仿真板卡，其特征在于，所述串行外设通信接口还包括连接至所述FPGA的：用于与主SPI设备的DO数据线连接的DIM数据线、用于与主SPI设备的DI数据线连接的DIO双向数据线、用于与主SPI设备的SCK数据线连接的SCK输入数据线和用于接收主SPI设备的第一片选信号的第一片选信号数据线。


3.根据权利要求2所述的串行通信仿真板卡，其特征在于，所述通信接口还包括片选输入接口，所述片选输入接口包括分别用于接收第二片选信号至第七片选信号并且分别与所述FPGA连接的第二片选信号数据线至第七片选信号数据线。


4.根据权利要求1所述的串行通信仿真板卡，其特征在于，所述电源系统包括：
用于与所述串行通信仿真板卡外部的供电电压相连的电源输入接口；
用于与主SPI设备的逻辑参考电压相连的电压参考接口；
用于为所述FPGA供电的电源电路，所述电源电路与所述电源输入接口连接并且通过参考电压切换开关与所述电压参考接口连接。


5...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓凡，王伊钿，钟海啸，
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