專利名稱：采用dsp的沖擊測量控制儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及沖擊測量控制儀，尤其是涉及一種采用DSP的沖擊測量控 制儀。
背景技術(shù)：
隨著對結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品的動態(tài)性能、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性等要求的不斷提高，極 大的推動了沖擊測量控制、沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)、瞬態(tài)沖擊測量分析和沖擊臺與碰撞 臺控制等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，同時也對沖擊測量分析設(shè)備的性能提出了越來越高
的要求除了沖擊信號測量分析的良好的精度外；對沖擊測量處理的響應(yīng)速度，
實(shí)時性，也提出了更高的要求；同時，由于傳統(tǒng)的沖擊信號測量和沖擊臺的控 制是通過沖擊測量分析設(shè)備與沖擊控制設(shè)備兩個獨(dú)立的設(shè)備來共同實(shí)現(xiàn)的，其 設(shè)備之間的配合、協(xié)調(diào)嚴(yán)重影響了整個系統(tǒng)的可操作性，為此，在儀器一體化、 智能化已成為發(fā)展的趨勢的前提下，人們也對沖擊測量分析設(shè)備與沖擊控制設(shè) 備的設(shè)計一體化和智能化提出了迫切的要求。
在沖擊測量分析的性能方面，目前，主要以嵌入處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和 軟件或采用以微機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和軟件為基本架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。
上述的兩種架構(gòu)中，系統(tǒng)的功能——對沖擊信息的計算處理和實(shí)現(xiàn)對包括 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路在內(nèi)的其它外圍電路硬件控制管理——全部經(jīng)由嵌入處理器或微 機(jī)來實(shí)現(xiàn)。顯然，對于前者，嵌入處理器有限的內(nèi)部資源和硬件控制資源將極 大的限制其計算精度和速度等性能的提升空間，故這種硬件架構(gòu)并不能充分滿 足沖擊測量各領(lǐng)域的應(yīng)用要求，尤其是沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)和瞬態(tài)沖擊測量分析等這 種沖擊快、響應(yīng)處理要求高的領(lǐng)域。同時，由于計算處理與硬件控制管理的資 源分配上存在矛盾統(tǒng)一的關(guān)系，其資源的優(yōu)化配置在一定程度上也影響到?jīng)_擊 信號處理性能的提高和硬件的可擴(kuò)展性。雖然，理論上提高嵌入處理器的性能， 在一定程度上能夠提高系統(tǒng)的處理性能，但是，實(shí)際上限于嵌入處理器本身設(shè) 計制造技術(shù)和性價比，這種提升也是非常有限。對于后者，雖然微機(jī)的資源相 對比較充足，可以實(shí)現(xiàn)較高的處理精度，但是微機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)作特性使其在沖擊 響應(yīng)處理速度上的性能提高非常有限，并不能充分滿足沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)和瞬態(tài)沖 擊測量分析等領(lǐng)域的應(yīng)用要求。
而在沖擊測量控制儀器一體化和智能化方面，隨著電子集成等制造技術(shù)的發(fā)展，人們已開始對沖擊測量分析設(shè)備和沖擊控制設(shè)備的一體化、控制智能化
設(shè)計進(jìn)行嘗試，但是還沒有較為成熟的方案。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)所存在的沖擊信號測量相對誤差大，處理實(shí)時性不強(qiáng)， 硬件控制能力薄弱，難以充分滿足沖擊測量控制、沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)和瞬態(tài)沖擊測
量分析等領(lǐng)域的應(yīng)用要求；本實(shí)用新型的目的在于提供有很強(qiáng)處理能力，精度 高，實(shí)時性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)硬件擴(kuò)展的高性能一種采用DSP的沖擊測量控制儀。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案是
本實(shí)用新型包括PC接口處理電路，DSP數(shù)據(jù)處理電路，可編程邏輯處理電 路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，數(shù)字I/0電路，模擬輸入調(diào)理電路和供電電路。其中PC接 口處理電路通過接口與PC相連接，DSP數(shù)據(jù)處理電路與PC接口處理電路、可編 程邏輯電路分別通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)總線相連接，可編程邏輯處理電路通過相應(yīng)的 數(shù)字信號引出線分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字I/O電路相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通 過模擬信號輸入引出線與模擬輸入調(diào)理電路相連接，供電電路給各電路模塊提 供直流電源。
DSP數(shù)據(jù)處理電路與PC接口處理電路相連接的數(shù)據(jù)總線為HPI數(shù)據(jù)總線； 所述的DSP數(shù)據(jù)處理電路采用的DSP數(shù)據(jù)處理芯片為32位浮點(diǎn)型DSP數(shù)據(jù)處理 心片。
可編程邏輯處理電路與DSP數(shù)據(jù)處理電路相連接的數(shù)據(jù)總線為外部數(shù)據(jù)總 線，所述的可編程邏輯處理電路釆用的可編程邏輯芯片為XILIINX的SPARTAN3E 系列芯片。
所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為分辨率16Bit、轉(zhuǎn)換頻率最高 L25顧z的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
所述的數(shù)字I/O電路與可編程邏輯處理電路相連接的數(shù)字信號引出線為I/O 控制線。
所述的PC接口處理電路與PC相連接的接口為USB2. 0接口 。 所述的模擬輸入調(diào)理電路包括模擬差分輸入信號調(diào)理電路、電壓跟隨電路、
單端信號轉(zhuǎn)差分信號電路和抗混疊濾波電路，其采用的運(yùn)算放大調(diào)理芯片為低
噪聲、高精度的0PA132和TLE072系列。
所述的供電電路(8)包括+lV產(chǎn)生電路、+1. 2V產(chǎn)生電路、+1. 4V產(chǎn)生電路、
+2.5V產(chǎn)生電路、+3. 3V產(chǎn)生電路、+^產(chǎn)生電路、+5V產(chǎn)生電路、+12乂產(chǎn)生電
路、-5V產(chǎn)生電路和-12V產(chǎn)生電路；其采用的轉(zhuǎn)換芯片為TPS54310、 TPS70302、TPS5430、 0PA2343、 LP3962-2. 5、 LM340T-12 、 LM7905和LM7912。
本實(shí)用新型用于實(shí)現(xiàn)與PC信息交換的PC接口處理電路，用于數(shù)字信息處 理的DSP數(shù)據(jù)處理電路，用于產(chǎn)生邏輯控制信號和實(shí)現(xiàn)信息計算預(yù)處理的可編 程邏輯處理電路，對模擬信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與外部沖擊 臺或碰撞臺進(jìn)行接口的數(shù)字I/O電路，對模擬輸入信號進(jìn)行模擬處理的模擬信 號輸入調(diào)理電路，給各個電路模塊提供電源支持的供電電路。其中，DSP數(shù)據(jù)處 理電路與可編程邏輯電路分別通過外部總線相連接，采用的DSP數(shù)據(jù)處理芯片 為32位浮點(diǎn)型DSP數(shù)據(jù)處理芯片；可編程邏輯處理電路通過數(shù)字信號引出線與 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為分辨率16Bit、轉(zhuǎn)換 頻率最高1.25MHz的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；可編程邏輯處理電路還通過I/O控制線與 數(shù)字I/O電路相連接。
本實(shí)用新型創(chuàng)造性地采用DSP數(shù)據(jù)處理電路與可編程邏輯電路來共同實(shí)現(xiàn) 沖擊測量的核心管理可編程邏輯電路可以直接實(shí)現(xiàn)外圍硬件資源控制和信息 計算預(yù)處理，使數(shù)據(jù)處理器DSP能更加充分的發(fā)揮其數(shù)據(jù)信息處理的能力，DSP 數(shù)據(jù)處理電路與編程邏輯電路經(jīng)由DSP的外部總線進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，使控制信息 計算處理與硬件控制資源分配最優(yōu)化。同時，配置分辨率16bit、轉(zhuǎn)換率最高達(dá) 1. 25MHZ的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，可以將模擬信號輸入調(diào)理電路輸入的模擬信息進(jìn)行精 確即時的轉(zhuǎn)換，以提供給DSP數(shù)據(jù)處理電路與可編程邏輯電路進(jìn)行計算和控制 處理，其信息精度和處理實(shí)時性顯著提高。
本實(shí)用新型還創(chuàng)造性地采用可編程邏輯器件的可編程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)沖擊測 量、控制一體化、智能化與外部沖擊臺或碰撞臺進(jìn)行接口的數(shù)字I/O電路將 外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的各種數(shù)字狀態(tài)信息反饋到可編程邏輯電路，利用可編程邏 輯電路的可編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的狀態(tài)信息的處理，再經(jīng)由數(shù) 字I/O電路對外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)沖擊測量、控制一體化 和智能化。
另外，本實(shí)用新型還通過PC接口處理電路實(shí)現(xiàn)對DSP數(shù)據(jù)處理電路與PC 之間信息交換的管理，在軟件的支持下，從而可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場可編程控制和外部 沖擊信息的實(shí)時顯示。
作為優(yōu)選，將可編程邏輯處理電路連接到DSP數(shù)據(jù)處理電路上的數(shù)據(jù)總線 為外部總線。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果
l.結(jié)合了數(shù)字處理器DSP、可編程邏輯器件和高速精密模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。在可編程邏輯器件的硬件控制的基礎(chǔ)上，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片對外部信息進(jìn)行即時
準(zhǔn)確的采集，經(jīng)由可編程邏輯器件進(jìn)行信號預(yù)處理，配合數(shù)字處理器DSP強(qiáng)大 的數(shù)據(jù)實(shí)時處理能力，極大的提高了信息的精度和處理的實(shí)時性，通過軟件算 法支持，可以充分滿足沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)和瞬態(tài)沖擊測量分析等領(lǐng)域的應(yīng)用要求。
2. 充分利用了可編程邏輯器件的可編程技術(shù)。在可編程邏輯器件的在線可 編程基礎(chǔ)上，通過對外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的各種數(shù)字狀態(tài)信息的控制處理，對沖 擊試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行智能控制，從而實(shí)現(xiàn)沖擊測量、沖擊控制的一體化和智能化， 充分滿足了沖擊測量控制領(lǐng)域的應(yīng)用要求。同時可編程邏輯器件的硬件控制能 力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)硬件的擴(kuò)展。
3. 在共享總線資源的基礎(chǔ)上，通過DSP外部總線對數(shù)字處理器DSP和可編 程邏輯器件進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，可以使信息計算處理與硬件控制資源最優(yōu)化。
4. 結(jié)構(gòu)合理，制造成本低。
本實(shí)用新型特別適用于沖擊測量控制、沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)、瞬態(tài)沖擊測量分析 和沖擊臺與碰撞臺控制等領(lǐng)域

圖1是本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖2是本實(shí)用新型中的PC接口處理電路的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本實(shí)用新型中的DSP數(shù)據(jù)處理電路的結(jié)構(gòu)圖4是本實(shí)用新型中的可編程邏輯處理電路的結(jié)構(gòu)圖5是本實(shí)用新型中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)圖6是本實(shí)用新型中的數(shù)字I/O電路的結(jié)構(gòu)圖7是本實(shí)用新型中的模擬輸入調(diào)理電路的結(jié)構(gòu)圖
圖8是本實(shí)用新型中的供電電路的結(jié)構(gòu)圖；具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的 說明。
如圖1所示， 一種采用DSP的沖擊測量控制儀，包括PC接口處理電路1， DSP數(shù)據(jù)處理電路2，可編程邏輯處理電路3，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4，數(shù)字I/O電路5， 模擬輸入調(diào)理電路6和供電電路7 。 DSP數(shù)據(jù)處理電路與PC接口處理電路、可 編程邏輯電路分別通過HPI數(shù)據(jù)總線、外部總線相連接，可編程邏輯處理電路 通過數(shù)字信號引出線、1/0控制線分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字I/0電路相連接， 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過模擬信號輸入引出線與模擬輸入調(diào)理電路相連接，供電電路給各電路模塊提供直流電源。
工作過程在可編程邏輯處理電路的硬件控制管理下，模擬輸入調(diào)理電路 對外部沖擊模擬信息進(jìn)行采集、調(diào)理，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路對模擬信號實(shí)現(xiàn) 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換，并提供給可編程邏輯處理電路進(jìn)行預(yù)處理；而與外部沖擊臺或 碰撞臺進(jìn)行接口的數(shù)字I/O電路則將外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的各種數(shù)字狀態(tài)信息直 接反饋到可編程邏輯電路，并利用其可編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的 狀態(tài)信息的處理。在經(jīng)過可編程邏輯電路處理后的數(shù)據(jù)信息中，其外外部沖擊 的數(shù)據(jù)信息通過外部總線傳輸給DSP數(shù)據(jù)處理電路，進(jìn)行沖擊測量的進(jìn)一步計 算處理；而外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的狀態(tài)信息則經(jīng)由數(shù)字I/O電路對外部沖擊試驗(yàn) 設(shè)備進(jìn)行直接輸出，實(shí)現(xiàn)其控制。同時，在PC接口處理電路的管理下，實(shí)現(xiàn)DSP 數(shù)據(jù)處理電路與PC之間的信息交換，輔以軟件的支持，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場可編程控 制和外部沖擊信息的實(shí)時顯示。
如圖2所示，PC接口處理電路1:包括接口管理芯片U302，有源晶振Z300。 接口管理芯片主要實(shí)現(xiàn)將HPI數(shù)據(jù)總線協(xié)議框架下的數(shù)據(jù)信息與PC的USB2.0 進(jìn)行通信。其中有源晶振給管理芯片提供時鐘頻率。
PC接口處理電路1與DSP數(shù)據(jù)處理電路2相連的信號線有
1. HPI數(shù)據(jù)總線:HD[O: 15]
2. HPI控制線HCNT[O: l]、 HCS、 HDS、服DY、服W、 HHWIL;
3. HPI中斷線HINT;
4. DSPREST，提供DSP處理器復(fù)位；
如圖3所示，DSP數(shù)據(jù)處理電路2:包括32位浮點(diǎn)型DSP處理器芯片，有源 晶振，SDRAM存儲器。這部分電路實(shí)現(xiàn)DSP處理器進(jìn)行數(shù)字信號處理的工作平臺。 其中有源晶振給DSP處理器芯片提供時鐘頻率；SDRAM存儲器給DSP處理器芯片 提供外部存儲器資源。
DSP數(shù)據(jù)處理電路2與PC接口處理電路1相連的信號線有
1. HPI數(shù)據(jù)總線:HD[O: 15];
2. HPI控制線:HCNT[O: l]、 HCS、 HDS、 HRDY、 HRW、朋WIL;
3. HPI中斷線HINT;
4. DSPREST，提供DSP處理器復(fù)位；
DSP數(shù)據(jù)處理電路2與可編程邏輯處理電路3相連的信號線有-
1. 外部總線地址線:1EA[21: O]，并行傳輸?shù)刂罚?br> 2. 外部總線數(shù)據(jù)線:1ED[31: O]，并行傳輸數(shù)據(jù)；3.外部總線控制線1AWE、 1A0E、 1CE2、 1ARE、 1ECLK0、 ADINT和1INT4， 提供數(shù)據(jù)讀寫處理。
如圖4所示，可編程邏輯處理電路3:包括可編程邏輯芯片U400，有源晶 振Z401。這部分電路主要實(shí)現(xiàn)外部沖擊數(shù)據(jù)信息預(yù)處理，并通過外部總線與DSP 數(shù)據(jù)處理電路2進(jìn)行通信；同時利用在線可編程，實(shí)現(xiàn)外圍硬件和外部沖擊臺 或碰撞臺等外部沖擊試驗(yàn)設(shè)備的控制管理。有源晶振給提供時鐘頻率。
可編程邏輯處理電路3與DSP數(shù)據(jù)處理電路2相連的信號線有
1. 外部總線地址線:1EA[21: O]，并行傳輸?shù)刂罚?br> 2. 外部總線數(shù)據(jù)線:1ED[31: O]，并行傳輸數(shù)據(jù)；
3. 外部總線控制線:1AWE、 1A0E、 1CE2、 1ARE、 1ECLK0、 ADINT和1INT4， 提供數(shù)據(jù)讀寫處理。
可編程邏輯處理電路3與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4相連接的數(shù)據(jù)信號線有
1. 控制線SCLK1、 MCLK1、 FSOl、 PD1、 0TR1和SYNC1;
2. 數(shù)據(jù)線:D0UT1;
可編程邏輯處理電路3與數(shù)字I/O電路5相連接的I/O控制信號線有 控制線0UTA[1: 5]， IOA[l: 8] ， INA[1: 4]
如圖5所示，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4:包括分辨率16bit、轉(zhuǎn)換率最高達(dá)1. 25MHz 的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片U5。這部分電路實(shí)現(xiàn)模擬信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換。
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4與可編程邏輯處理電路3相連接的數(shù)據(jù)信號線有
1. 控制線:SCLK1、 MCLK1、 FSOl、 PD1、 0TR1和SYNC1;
2. 數(shù)據(jù)線:D0UT1;
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4與模擬輸入調(diào)理電路5相連的信號線有 模擬差分信號線CHAIN+， CHAIN-;給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片提供模擬輸入； 如圖6所示，數(shù)字I/0電路5:包括電平轉(zhuǎn)換芯片U301， 1/0接口器件JP301 和J309。這部分電路實(shí)現(xiàn)與外部沖擊臺或碰撞臺進(jìn)行接口。電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn) 數(shù)字信號的不同邏輯電平轉(zhuǎn)換，I/O接口器件實(shí)現(xiàn)與外部的沖擊試驗(yàn)設(shè)備的連 接。
數(shù)字I/O電路5與可編程邏輯處理電路3相連接的I/O控制信號線有
控制線0UTA[1: 5]， IOA[l: 8], INA[1: 4]
如圖7所示，模擬輸入調(diào)理電路6:主要實(shí)現(xiàn)對外部振動信息的調(diào)理，其包
括模擬差分輸入信號調(diào)理電路、電壓跟隨電路、單端信號轉(zhuǎn)差分信號電路和抗
混疊濾波電路，共采用了一片0PA132系列的雙運(yùn)放芯片U2和二片TLE072系列的雙運(yùn)放芯片U3、 U4。其中U2分別構(gòu)成一個模擬差分輸入信號調(diào)理電路和電壓 跟隨電路，以實(shí)現(xiàn)前級的信號的調(diào)理，U3和U4分別構(gòu)成三個反相放大電路和 一個同相放大電路，將單端信號轉(zhuǎn)換成差分信號，以滿足模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的差分 輸入，R22、 R23和C19、 C21、 C22組成一個抗混疊濾波電路，對差分信號進(jìn)行 抗混疊濾波。
模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4與模擬輸入調(diào)理電路5相連的信號線有 模擬差分信號線CHAIN+， CHAIN-;給模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片提供模擬輸入； 如圖8所示，供電電路8:主要是產(chǎn)生+12V、 +5V、 +4V 、 +3. 3V、 +2. 5V、 十1.4V、 +1.2V、 +1V、 -5V禾口-12V，給其它電路模塊提供電源，包括+1.2V產(chǎn)生 電路、+1￥產(chǎn)生電路、+1.4￥產(chǎn)生電路、+3. 3V產(chǎn)生電路、+^產(chǎn)生電路、+5丫產(chǎn) 生電路、+12￥產(chǎn)生電路、-5V產(chǎn)生電路和-12V產(chǎn)生電路；其采用的轉(zhuǎn)換芯片為 TPS54310、 TPS70302、 TPS5430、 0PA2343、 LP3962-2. 5、 LM340T-12 、 LM7905 和LM7912。其中TPS54310及其相關(guān)電路產(chǎn)生+L4V; TPS70302及其相關(guān)電路產(chǎn) 生+3. 3V和+1.2V; TPS5430及其相關(guān)電路產(chǎn)生+5V; 0PA2343及其相關(guān)電路產(chǎn)生 +1V和+4V; LP3962及其相關(guān)電路產(chǎn)生+2. 5V; LM340T-12及其相關(guān)電路產(chǎn)生+12V; LM7905及其相關(guān)電路產(chǎn)生-5V; LM7912及其相關(guān)電路產(chǎn)生-12V。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用 新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或 補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán) 利要求書所定義的范圍。
盡管本實(shí)用新型較多地使用了 DSP數(shù)據(jù)處理電路2、可編程邏輯處理電路3、 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路4、數(shù)字I/0電路5、 HPI總線、外部總線等術(shù)語，但并不排除使 用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新 型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于包括PC接口處理電路(1)，DSP數(shù)據(jù)處理電路(2)，可編程邏輯處理電路(3)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)，數(shù)字I/O電路(5)，模擬輸入調(diào)理電路(6)和供電電路(7)；其中PC接口處理電路(1)通過接口與PC相連接，DSP數(shù)據(jù)處理電路(2)與PC接口處理電路(1)、可編程邏輯電路(3)分別通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)總線相連接，可編程邏輯處理電路(3)通過相應(yīng)的數(shù)字信號引出線分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)和數(shù)字I/O電路(5)相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)通過模擬信號輸入引出線與模擬輸入調(diào)理電路(6)相連接，供電電路(7)給各電路模塊提供直流電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于:DSP 數(shù)據(jù)處理電路(2)與PC接口處理電路(1)相連接的數(shù)據(jù)總線為HPI數(shù)據(jù)總線； 所述的DSP數(shù)據(jù)處理電路(2)采用的DSP數(shù)據(jù)處理芯片為32位浮點(diǎn)型DSP數(shù) 據(jù)處理芯片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于可 編程邏輯處理電路(3)與DSP數(shù)據(jù)處理電路(2)相連接的數(shù)據(jù)總線為外部數(shù) 據(jù)總線，所述的可編程邏輯處理電路(3)采用的可編程邏輯芯片為XILIINX的 SPARTAN3E系列芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀,其特征在于所 述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(4)采用的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為分辨率16Bit、轉(zhuǎn)換頻率最高 1.25腿z的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于所 述的數(shù)字I/O電路(5)與可編程邏輯處理電路(3)相連接的數(shù)字信號引出線 為1/0控制線。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于所 述的PC接口處理電路(1)與PC相連接的接口為USB2.0接口。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于所 述的模擬輸入調(diào)理電路(5)包括模擬差分輸入信號調(diào)理電路、電壓跟隨電路、 單端信號轉(zhuǎn)差分信號電路和抗混疊濾波電路，其采用的運(yùn)算放大調(diào)理芯片為低 噪聲、高精度的OPA132和TLE072系列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用DSP的沖擊測量控制儀，其特征在于所 述的供電電路(8)包括+lV產(chǎn)生電路、+1. 2V產(chǎn)生電路、+1. 4V產(chǎn)生電路、+2. 5V產(chǎn)生電路、+3. 3V產(chǎn)生電路、+4￥產(chǎn)生電路、+5￥產(chǎn)生電路、+12￥產(chǎn)生電路、-5V 產(chǎn)生電路和-12V產(chǎn)生電路；其采用的轉(zhuǎn)換芯片為TPS54310、TPS70302、TPS5430、 0PA2343、 LP3962—2.5、 LM340T-12 、 LM7905和LM7912。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用DSP的沖擊測量控制儀。PC接口處理電路通過接口與PC相連接，DSP數(shù)據(jù)處理電路與PC接口處理電路、可編程邏輯電路分別通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)總線相連接，可編程邏輯處理電路通過相應(yīng)的數(shù)字信號引出線分別與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)字I/O電路相連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過模擬信號輸入引出線與模擬輸入調(diào)理電路相連接，供電電路給各電路模塊提供直流電源。本實(shí)用新型提供有很強(qiáng)處理能力，精度高，實(shí)時性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)硬件擴(kuò)展。在共享總線資源的基礎(chǔ)上，通過DSP外部總線對數(shù)字處理器DSP和可編程邏輯器件進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，使信息計算處理與硬件控制資源最優(yōu)化。它特別適用于沖擊測量控制、沖擊碰撞實(shí)驗(yàn)、瞬態(tài)沖擊測量分析和沖擊臺與碰撞臺控制等領(lǐng)域。
文檔編號G01P15/00GK201134025SQ200720303320
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者劉寶華, 周建川, 平 沈, 賀惠農(nóng) 申請人:杭州億恒科技有限公司