基于ISP的导弹测试系统接口电路设计

2012-04-18 10:46:29来源: 互联网
【摘 要】 介绍了在VXI总线仪器构成的导弹测试系统中,利用ISP器件使接口电路设计简化,并用VHDL语言实现了ISP器件的内部逻辑,给出了设计的方法及部分VHDL源代码。
    关键词:ISP器件,接口电路,VHDL,VXI总线


1 引 言

  随着电子技术的飞速发展,ISP(In-SystemProgrammability)的出现代表着新一代PLD的方向,它消除了传统PLD的某些限制和弊病,提高了器件及板级的可测试性和系统的可靠性,提供了现场系统重构或现场系统用户化的可能性,使遥控现场升级及维护成为可能。基于此,采用ISP器件设计VXI接口电路是比较理想的选择。在本电路中我们选用了Lattice公司的ISPLSI1032。ISPLSI1032的结构主要包括:
  (1)全局布线区(GlobalRouting Pool)。该区位于芯片中央,它将所有片内逻辑联系在一起,它的各输入、输出之间的延迟是恒定和可预知的。
  (2)万能逻辑模块(Generic Logic Block,GLB)。万能逻辑模块是该器件的基本逻辑单元,它由逻辑阵列、乘积项共享阵列、输出逻辑宏单元和控制逻辑组成。乘积项共享阵列将乘积项分配给或门,通过一个可编程的与/或/异或阵列的输出来控制该单元中的触发器,使乘积项共享比较灵活。每个输出逻辑宏单元有专用的触发器,每个触发器与其它可组态电路的连接类似GAL(Generic Array Logic)的OLMC(Output Logic Macro Cell),可以被组态为组合输出或寄存器输出。
    (3)输出布线区(Output Routing Pool)。输出布线区是介于GLB(Generic Logic Block)和IOC(Input Output Cell)之间的可编程互连阵列,通过对该区的编程可以将任一个GLB输出灵活地送到I/O的某一个端口。
  (4)输入输出单元(InputOutputCell)。该区引导输入、输出或双向信号与具体的I/O引脚相连接,形成输入、输出、三态输出的I/O口。
  (5)巨块(Megblock)。巨块是GLB及其对应的ORP(Output Routing Pool)、IOC的总称。ISPLSI1032中有两个巨块,分布在全局布线区的两侧。每个巨块包含GLB、I/O口和专用输入端,专用输入端不经锁存器,直接输入在软件分配下供本巨块内的GLB使用。
  外部信号通过I/O单元引导全局布线区,以完成任意I/O端到任意GLB的互连、任意GLB间互连以及各输入I/O信号到输出布线区的连接。器件的所有功能均可由一个GLB或多个GLB级联完成。

2 测试系统对接口电路的功能要求

  接口电路是VXI系统资源到被测对象的信号通路,其作用在于控制信号的分配、转接和调理。主要功能包括:连接来自VXI模块的信号送往被测对象的电缆;部分VXI资源直接输出的通路转换和选择;对部分信号的预处理。3 VXI接口电路对ISP器件的要求VXI接口电路要求接口芯片严格遵守VXI总线的电子技术规范以及电磁兼容性规范等。它对ISP器件有以下具体要求:
  (1)专用输入和I/O引脚能够监测并防止低于-1.5V电压的出现。
  (2)每个I/O单元可独立编程为组合输入、寄存器输入、锁存输入、输出或带有三态控制的双向I/O引脚。
  (3)接收逻辑高电平门限在2.0V以上,低电平门限在0.8V以下。
  Lattice公司的ISPLSI1032器件是当今世界上速度较快、密度范围较广的器件,它的系统速度可达180MHz,可以相当于43750个PLD门。它具有最大的灵活性,硬件可以重新组态。它完全符合VXI总线的规范,可以满足VXI对接口器件的要求。

电路中每个继电器的状态由控制端口的两个状态控制,当状态符合条件时继电器的状态发生跳变,并保持此状态到下次跳变为止。由于block语句是并行执行,所以在程序中没有采用process语句。

参考文献

1 郭勇,肖明清,薛刚.VXI接口控制器的设计与实现.计算机自动测量与控制,2001(4)
2 侯伯亨,顾新.VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计.西安:西安电子科技大学出版社,1997
3 赵不贿.在系统可编程器件与开发技术.北京:机械工业出版社,2001,6
4 黄正瑾.在系统编程技术及其应用.南京:东南大学出版社,1997,8

关键字:ISP  导弹测试  接口电路

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/0418/article_15731.html
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