一种采用DSP的冲击测量控制仪制造技术

本发明专利技术公开了一种采用ＤＳＰ的冲击测量控制仪。ＰＣ接口处理电路通过接口与ＰＣ相连接，ＤＳＰ数据处理电路与ＰＣ接口处理电路、可编程逻辑电路分别通过相应的数据总线相连接，可编程逻辑处理电路通过相应的数字信号引出线分别与模数转换电路和数字Ｉ／Ｏ电路相连接，模数转换电路通过模拟信号输入引出线与模拟输入调理电路相连接，供电电路给各电路模块提供直流电源。本发明专利技术提供有很强处理能力，精度高，实时性强，易于实现硬件扩展。在共享总线资源的基础上，通过ＤＳＰ外部总线对数字处理器ＤＳＰ和可编程逻辑器件进行协调处理，使信息计算处理与硬件控制资源最优化。它特别适用于冲击测量控制、冲击碰撞实验、瞬态冲击测量分析和冲击台与碰撞台控制等领域。

A shock measuring controller using DSP

The invention discloses an impact measuring controller adopting DSP. Through the PC interface processing circuit connected with PC and DSP data processing circuit and PC interface circuit, programmable logic circuit is respectively connected with the corresponding data bus, programmable logic processing circuit through the corresponding digital signal leads respectively with the analog-to-digital conversion circuit and digital I / O circuit is connected through the analog digital conversion circuit the analog signal input lead wire and the analog input conditioning circuit is connected to the power supply circuit provides DC power supply circuit module. The invention has the advantages of strong processing ability, high precision, strong real-time performance and easy realization of hardware expansion. On the basis of shared bus resources, the digital processor DSP and the programmable logic device are coordinated by the DSP external bus to optimize the information processing and hardware control resources. The utility model is especially suitable for the fields of impact measurement control, impact impact test, transient shock measurement analysis and impact table and collision table control.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冲击测量控制仪，尤其是涉及一种采用DSP的冲击测量控制仪。技术背景随着对结构与产品的动态性能、可靠性和环境适应性等要求的不断提高，极 大的推动了冲击测量控制、冲击碰撞实验、瞬态冲击测量分析和冲击台与碰撞 台控制等领域技术的发展，同时也对冲击测量分析设备的性能提出了越来越高的要求除了冲击信号测量分析的良好的精度外；对冲击测量处理的响应速度， 实时性，也提出了更高的要求；同时，由于传统的冲击信号测量和冲击台的控 制是通过冲击测量分析设备与冲击控制设备两个独立的设备来共同实现的，其 设备之间的配合、协调严重影响了整个系统的可操作性，为此，在仪器一体化、 智能化已成为发展的趋势的前提下，人们也对冲击测量分析设备与冲击控制设 备的设计一体化和智能化提出了迫切的要求。在冲击测量分析的性能方面，目前，主要以嵌入处理器、数模转换电路和 软件或采用以微机、数模转换电路和软件为基本架构来实现。上述的两种架构中，系统的功能——对冲击信息的计算处理和实现对包括 数模转换电路在内的其它外围电路硬件控制管理——全部经由嵌入处理器或微 机来实现。显然，对于前者，嵌入处理器有限的内部资源和硬件控制资源将极 大的限制其计算精度和速度等性能的提升空间，故这种硬件架构并不能充分满 足冲击测量各领域的应用要求，尤其是冲击碰撞实验和瞬态冲击测量分析等这 种冲击快、响应处理要求高的领域。同时，由于计算处理与硬件控制管理的资 源分配上存在矛盾统一的关系，其资源的优化配置在一定程度上也影响到冲击 信号处理性能的提高和硬件的可扩展性。虽然，理论上提高嵌入处理器的性能， 在一定程度上能够提高系统的处理性能，但是，实际上限于嵌入处理器本身设 计制造技术和性价比，这种提升也是非常有限。对于后者，虽然微机的资源相 对比较充足，可以实现较高的处理精度，但是微机系统的运作特性使其在冲击 响应处理速度上的性能提高非常有限，并不能充分满足冲击碰撞实验和瞬态冲 击测量分析等领域的应用要求。而在冲击测量控制仪器一体化和智能化方面，随着电子集成等制造技术的 发展，人们已开始对冲击测量分析设备和冲击控制设备的一体化、控制智能化 设计进行尝试，但是还没有较为成熟的方案。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
所存在的冲击信号测量相对误差大，处理实时性不强， 硬件控制能力薄弱，难以充分满足冲击测量控制、冲击碰撞实验和瞬态冲击测量分析等领域的应用要求；本专利技术的目的在于提供有很强处理能力，精度高， 实时性强，易于实现硬件扩展的高性能一种采用DSP的冲击测量控制仪。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是本专利技术包括PC接口处理电路，DSP数据处理电路，可编程逻辑处理电路， 模数转换电路，数字I/0电路，模拟输入调理电路和供电电路。其中PC接口处 理电路通过接口与PC相连接，DSP数据处理电路与PC接口处理电路、可编程逻 辑电路分别通过相应的数据总线相连接，可编程逻辑处理电路通过相应的数字 信号引出线分别与模数转换电路和数字I/O电路相连接，模数转换电路通过模 拟信号输入引出线与模拟输入调理电路相连接，供电电路给各电路模块提供直 流电源。DSP数据处理电路与PC接口处理电路相连接的数据总线为HPI数据总线； 所述的DSP数据处理电路采用的DSP数据处理芯片为32位浮点型DSP数据处理 心片。可编程逻辑处理电路与DSP数据处理电路相连接的数据总线为外部数据总 线，所述的可编程逻辑处理电路采用的可编程逻辑芯片为XILIINX的SPART認犯 系列芯片。所述的模数转换电路采用的模数转换芯片为分辨率16Bit、转换频率最高 1.25MHz的模数转换芯片。所述的数字I/O电路与可编程逻辑处理电路相连接的数字信号引出线为I/O 控制线。所述的PC接口处理电路与PC相连接的接口为USB2. 0接口。 所述的模拟输入调理电路包括模拟差分输入信号调理电路、电压跟随电路、 单端信号转差分信号电路和抗混叠滤波电路，其采用的运算放大调理芯片为低 噪声、高精度的0PA132和TLE072系列。所述的供电电路(8)包括+lV产生电路、+1. 2V产生电路、+1. 4V产生电路、 +2.5V产生电路、+3. 3V产生电路、+4￥产生电路、+5V产生电路、+12V产生电 路、-5V产生电路和-12V产生电路；其采用的转换芯片为TPS54310、 TPS70302、 TPS5430、 0PA2343、 LP3962-2. 5、 LM340T-12 、 LM7905和LM7912。本专利技术用于实现与PC信息交换的PC接口处理电路，用于数字信息处理的 DSP数据处理电路，用于产生逻辑控制信号和实现信息计算预处理的可编程逻辑 处理电路，对模拟信息实现数字信息转换的模数转换电路，与外部冲击台或碰 撞台进行接口的数字I/O电路，对模拟输入信号进行模拟处理的模拟信号输入调理电路，给各个电路模块提供电源支持的供电电路。其中，DSP数据处理电路 与可编程逻辑电路分别通过外部总线相连接，采用的DSP数据处理芯片为32位 浮点型DSP数据处理芯片；可编程逻辑处理电路通过数字信号引出线与模数转 换电路相连接，模数转换电路采用的模数转换芯片为分辨率16Bit、转换频率最 高1. 25MHz的模数转换芯片；可编程逻辑处理电路还通过1/0控制线与数字I/O 电路相连接。本专利技术创造性地采用DSP数据处理电路与可编程逻辑电路来共同实现冲击 测量的核心管理可编程逻辑电路可以直接实现外围硬件资源控制和信息计算 预处理，使数据处理器DSP能更加充分的发挥其数据信息处理的能力，DSP数 据处理电路与编程逻辑电路经由DSP的外部总线进行协调处理，使控制信息计 算处理与硬件控制资源分配最优化。同时，配置分辨率16bit、转换率最高达 1.25MHZ的模数转换电路，可以将模拟信号输入调理电路输入的模拟信息进行精 确即时的转换，以提供给DSP数据处理电路与可编程逻辑电路进行计算和控制 处理，其信息精度和处理实时性显著提高。本专利技术还创造性地采用可编程逻辑器件的可编程技术来实现冲击测量、控 制一体化、智能化与外部冲击台或碰撞台进行接口的数字I/O电路将外部冲 击试验设备的各种数字状态信息反馈到可编程逻辑电路，利用可编程逻辑电路 的可编程技术，实现对外部冲击试验设备的状态信息的处理，再经由数字I/O 电路对外部冲击试验设备的进行控制，从而实现冲击测量、控制一体化和智能 化。另外，本专利技术还通过PC接口处理电路实现对DSP数据处理电路与PC之间 信息交换的管理，在软件的支持下，从而可以实现现场可编程控制和外部冲击 信息的实时显示。作为优选，将可编程逻辑处理电路连接到DSP数据处理电路上的数据总线 为外部总线。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果1.结合了数字处理器DSP、可编程逻辑器件和高速精密模数转换芯片。在 可编程逻辑器件的硬件控制的基础上，通过模数转换芯片对外部信息进行即时 准确的采集，经由可编程逻辑器件进行信号预处理，配合数字处理器DSP强大 的数据实时处理能力，极大的提高了信息的精度和处理的实时性，通过软件算 法支持，可以充分满足冲击碰撞实验和瞬态冲击测量分析等领域的应用要求。2. 充分利用了可编程逻辑器件的可编程技术。在可编程逻辑器件的在线可编本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用ＤＳＰ的冲击测量控制仪，其特征在于：包括ＰＣ接口处理电路（１），ＤＳＰ数据处理电路（２），可编程逻辑处理电路（３），模数转换电路（４），数字Ｉ／Ｏ电路（５），模拟输入调理电路（６）和供电电路（７）；其中ＰＣ接口处理电路（１）通过接口与ＰＣ相连接，ＤＳＰ数据处理电路（２）与ＰＣ接口处理电路（１）、可编程逻辑电路（３）分别通过相应的数据总线相连接，可编程逻辑处理电路（３）通过相应的数字信号引出线分别与模数转换电路（４）和数字Ｉ／Ｏ电路（５）相连接，模数转换电路（４）通过模拟信号输入引出线与模拟输入调理电路（６）相连接，供电电路（７）给各电路模块提供直流电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺惠农，沈平，刘宝华，周建川，
申请(专利权)人：杭州亿恒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]