一种航空装置控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种航空装置控制系统，包括FPGA、供电控制模块、FLASH存储器、配置器件和时钟电路、CPLD、JTAG1、JTAG2、2.5V基准、外围元器件和对外接插件；FPGA内置软核微处理器和IP核，IP核与其对应控制的外围元器件一一连接，在各个IP核及与其对应的外围元器件支持下，实现各接口收发控制；FLASH存储器与FPGA连接，存储应用软件及数据；配置器件存储FPGA配置文件及串行加载软件；CPLD控制输出电压时序，同时还通过控制6路PWM信号输出、4路中断信号输入、6路RT地址信号输入和10路IO信号输入与对外接插件连接；JTAG1与CPLD连接，用于下载CPLD逻辑；JTAG2与FPGA连接，用于下载FPGA配置文件到配置器件。本实用新型专利技术的控制系统集成度高，体积小，重量轻，且成本低，便于制造。便于制造。便于制造。

【技术实现步骤摘要】
一种航空装置控制系统


[0001]本技术涉及航空武器控制系统
，尤其涉及一种航空装置控制系统。

技术介绍

[0002]随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动化技术也得到了迅速的发展，应用范围也越来越广；而航空武器发射技术作为现代军工产品，尤其对现代战争，维护国家安定和平起到了举足轻重的作用。所以，将微电子技术、计算机技术和自动化控制技术应用与现代航空武器发射是必要的。
[0003]现有技术中航空装置控制系统采用如附图1所述的嵌入式控制系统，所有的协议芯片、变压器、发送器、收发器、转换器等均单独连接，整体集成度比较低，体积比较大，无法适应小型化的要求，而且现有的控制系统的可靠性和电磁兼容性交叉，进口元器件的购买受限，从根本上已不能适应现代战争的需要。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本技术旨在提供一种航空装置控制系统，全部采用国产元器件实现，通过在FPGA中嵌入软核微处理器、使用各种总线接口IP核及合理、紧凑的PCB布局，使其在满足使用要求的基础上具有极小的体积及重量。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种航空装置控制系统，包括FPGA、供电控制模块、FLASH存储器、配置器件和时钟电路，其特征在于：还包括CPLD、JTAG1、JTAG2、2.5V基准、外围元器件和对外接插件；
[0007]FPGA内置软核微处理器和IP核，IP核与其对应控制的外围元器件一一连接，在各个IP核及与其对应的外围元器件支持下，实现各接口收发控制；
[0008]FLASH存储器与FPGA连接，存储应用软件及数据；
[0009]配置器件与FPGA连接，存储FPGA配置文件及串行加载软件；
[0010]CPLD控制输出电压时序；CPLD还通过控制6路PWM信号输出、4路中断信号输入、6路RT地址信号输入和10路IO信号输入与对外接插件连接；
[0011]JTAG1与CPLD连接，用于下载CPLD逻辑；
[0012]JTAG2与FPGA连接，用于下载FPGA配置文件到配置器件；
[0013]外围元器件与对外接插件一一对应，实现对外连接。
[0014]进一步的，所述时钟电路包括晶振1和晶振2，晶振1与CPLD连接，提供CPLD工作所需的时钟；晶振2与FPGA连接，提供FPGA工作所需的时钟。
[0015]进一步的，所述外围元器件包括BC收发及变压器、RT收发及变压器、4路429收发器、2路CAN收发器、2路422收发器、80路通用IO、8路AD转换器、4路DA转换器和1路SPI；
[0016]BC收发及变压器与IP核配合实现1553B总线BC协议；
[0017]RT收发及变压器与IP核配合实现1553B总线RT协议；
[0018]429收发器与IP核配合实现4路ARINC429总线发送和接收功能；
[0019]CAN收发器与IP核配合实现2路CAN总线功能；
[0020]422收发器与IP核配合实现2路RS422总线发送和接收功能；
[0021]通用IO直接连到FPGA管脚，与FPGA内部IP核配合实现80用户可配置的IO功能；
[0022]AD转换器与IP核配合实现8路模拟量采集功能；
[0023]DA转换器与IP核配合实现4路模拟量输出功能；
[0024]SPI与IP核配合实现1路SPI接口功能。
[0025]进一步的，2.5V基准与AD转换器和DA转换器连接，作为在AD转换和DA转换时用来计算AD和DA转换值的一个电压参数。
[0026]进一步的，所述供电控制模块有两个，其中一个供电控制模块与CPLD以及外围元器件连接，另一个供电控制模块与FPGA和配置器件连接。
[0027]进一步的，所述FPGA内嵌Microblaze处理器软核、1553B BC控制器IP核、1553B RT控制器IP核、ARINC429控制器IP核、CAN总线控制器IP核、RS422控制器IP核、SPI控制器IP核、AD控制器IP核、DA控制器IP核、IO控制器IP核及串行加载软件。
[0028]本技术的有益效果是：与现有技术相比，本技术的改进之处在于，
[0029]1、本技术的航空装置控制系统将现有发射架控制系统中的1553B(BC)协议芯片、1553B(RT)协议芯片、4个ARINC429协议芯片、两个CAN总线协议芯片以及单片机全部集成到FPGA中，集成度高，最终形成的控制系统体积小，重量小，能够很好的适应现代战争的小型化要求；
[0030]2、本技术的航空装置控制系统全部采用国产的硬件设备，不受进口购买限制，成本低，制造方便；
[0031]3、本技术的导航空装置控制系统采用的电路可靠性、电磁兼容性都较好，由于1553B通信、ARINC429通信和CAN总线通信协议都集成到了FPGA中，很大程度上减少了通信协议芯片电路，从而相应减小了器件数量、布线数量和电路布局复杂度，因此，在一定程度上提高电路的可靠性与兼容性。
附图说明
[0032]图1为现有的航空装置控制系统图。
[0033]图2为本技术航空装置控制系统图。
[0034]图3为本技术与FPGA和配置器件连接的供电控制模块内电路图。
[0035]图4为本技术与CPLD以及外围元器件连接的供电控制模块内电路图。
[0036]图5为本技术JTAG1的电路图。
[0037]图6为本技术晶振1与CPLD之间的电路图。
[0038]图7为本技术配置器件电路图。
[0039]图8为本技术FLASH存储器内部电路图。
[0040]图9为本技术提供8路AD、4路DA、4路422收发、2路CAN总线、供电和部分通用IO对外接口的对外接插件电路图。
[0041]图10为本技术提供1553B的BC和RT，4路429收发、RT地址线、供电和部分通用IO对外接口的对外接插件电路图。
[0042]图11为本技术JTPG2的电路图。
[0043]图12为本技术晶振2的电路图。
[0044]图13为本技术8路AD转换器电路图。
[0045]图14为本技术4路DA转换器电路图。
[0046]图15为本技术2.5V基准电路图。
[0047]图16为本技术4路429收发器发送部分电路图。
[0048]图17为本技术4路429收发器接收部分电路图。
[0049]图18为本技术2路CAN收发器的电路图。
[0050]图19为本技术2路422收发器的电路图。
[0051]图20为本技术1553B(BC)收发及变压器的电路图。
[0052]图21为本技术1553B(RT)收发及变压器的电路图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空装置控制系统，包括FPGA、供电控制模块、FLASH存储器、配置器件和时钟电路，其特征在于：还包括CPLD、JTAG1、JTAG2、2.5V基准、外围元器件和对外接插件；FPGA内置软核微处理器和IP核，IP核与其对应控制的外围元器件一一连接，在各个IP核及与其对应的外围元器件支持下，实现各接口收发控制；FLASH存储器与FPGA连接，存储应用软件及数据；配置器件与FPGA连接，存储FPGA配置文件及串行加载软件；CPLD控制输出电压时序；CPLD还通过控制6路PWM信号输出、4路中断信号输入、6路RT地址信号输入和10路IO信号输入与对外接插件连接；JTAG1与CPLD连接，用于下载CPLD逻辑；JTAG2与FPGA连接，用于下载FPGA配置文件到配置器件；外围元器件与对外接插件一一对应，实现对外连接。2.根据权利要求1所述的一种航空装置控制系统，其特征在于：所述时钟电路包括晶振1和晶振2，晶振1与CPLD连接，提供CPLD工作所需的时钟；晶振2与FPGA连接，提供FPGA工作所需的时钟。3.根据权利要求1所述的一种航空装置控制系统，其特征在于：所述外围元器件包括BC收发及变压器、RT收发及变压器、4路429收发器、2路CAN收发器、2路422收发器、80路通用IO、8路AD转换器、4路DA转换器和1路SPI；BC收发及变压器与IP核配...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗克坚，程鹏，倪波波，贾戥，
申请(专利权)人：西安西成测控有限公司，
类型：新型
国别省市：