本發(fā)明涉及一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，屬于數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，干涉型數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺儀發(fā)展迅速，市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，前景廣闊，因此，實(shí)現(xiàn)光纖陀螺儀的高效率批量生產(chǎn)具有重要意義。

2、目前光纖陀螺儀生產(chǎn)過(guò)程中，前期數(shù)字電路板功能篩選耗費(fèi)了較大的人力資源和時(shí)間成本。傳統(tǒng)的數(shù)字電路板篩選方法需要額外的設(shè)備有：信號(hào)發(fā)生器、示波器等，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生信號(hào)，并接到a//d轉(zhuǎn)換器前端電路；最后用示波器觀察d/a轉(zhuǎn)換器后端電路輸出信號(hào)。該方法僅能對(duì)電路板上的芯片進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)法檢測(cè)到串口通信芯片功能是否正常，仍然需要單獨(dú)對(duì)串口通信芯片功能進(jìn)行檢測(cè)。

3、所以，傳統(tǒng)的數(shù)字電路板篩選方法，需要使用大量?jī)x器儀表，包括示波器、信號(hào)發(fā)生器，操作復(fù)雜，單次篩選難以兼顧光纖陀螺儀數(shù)字電路板上的不同類型的器件，需要對(duì)同一塊數(shù)字電路板進(jìn)行多次篩選測(cè)試，且驗(yàn)證范圍有限，無(wú)法驗(yàn)證串口通信芯片功能是否正常。

4、因此改進(jìn)數(shù)字電路板篩選方法、提高數(shù)字電路板篩選效率亟待解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法及系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)光纖陀螺儀數(shù)字板篩選方法復(fù)雜、篩選效率低下、篩選成本較高的問(wèn)題，優(yōu)化了光纖陀螺儀數(shù)字板篩選方法，提高了光纖陀螺儀數(shù)字板篩選效率，降低了光纖陀螺儀數(shù)字板篩選成本，有利于光纖陀螺儀數(shù)字電路板的高效率批量生產(chǎn)。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

3、一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，用于測(cè)試陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能是否正常，陀螺數(shù)字電路板上的芯片包括a//d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、數(shù)字邏輯電路和串口通信芯片，a//d轉(zhuǎn)換器前端電路的信號(hào)輸入點(diǎn)為探測(cè)器；篩選方法包括：

4、s1：數(shù)字邏輯電路對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行分頻，產(chǎn)生第一時(shí)鐘傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第二時(shí)鐘傳遞給d/a轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第三時(shí)鐘傳遞給串口通信芯片，a/d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器以及串口通信芯片分別依據(jù)第一時(shí)鐘、第二時(shí)鐘和第三時(shí)鐘運(yùn)行；

5、s2：數(shù)字邏輯電路調(diào)用內(nèi)部ip核，使其輸出篩選波形的測(cè)試信號(hào)；

6、s3：測(cè)試信號(hào)傳輸給d/a轉(zhuǎn)換器，d/a轉(zhuǎn)換器把輸出的信號(hào)接到探測(cè)器，探測(cè)器將信號(hào)傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器前端運(yùn)算放大器，a/d轉(zhuǎn)換器前端運(yùn)算放大器將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，隨后差分信號(hào)進(jìn)入a/d轉(zhuǎn)換器，a/d轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)傳輸給數(shù)字邏輯電路，數(shù)字邏輯電路輸出的信號(hào)發(fā)送給串口通信芯片；

7、s4：串口通信芯片輸出的信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)顯示的串口通信芯片輸出的信號(hào)與數(shù)字邏輯電路輸出的測(cè)試信號(hào)比較，來(lái)判斷陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能是否正常。

8、所述步驟s1中，分頻的分頻數(shù)與工作時(shí)鐘的關(guān)系為：cnt＝主時(shí)鐘/工作時(shí)鐘；其中cnt為分頻數(shù)，主時(shí)鐘在本發(fā)明中為55.296mhz；工作時(shí)鐘與波特率之間的關(guān)系為：傳輸一幀數(shù)據(jù)所需時(shí)間t1＝1/波特率*傳輸位數(shù)；工作時(shí)鐘＝1/t1；波特率為串口通信芯片傳輸數(shù)據(jù)所用的時(shí)鐘。

9、所述步驟s2中，測(cè)試信號(hào)的篩選波形為正弦波、或方形波。

10、所述步驟s2中，測(cè)試信號(hào)的篩選波形可以輸出方波、正弦波、鋸齒波波形；在本發(fā)明中，選擇正弦波作為篩選波形。

11、所述測(cè)試信號(hào)的篩選波形頻率＝1/[(n-1)*t1]，篩選波形周期＝(n-1)*t1；

12、傳輸一幀數(shù)據(jù)所需時(shí)間t1＝1/波特率*傳輸位數(shù)；

13、為完整顯示篩選波形，將一個(gè)周期內(nèi)的篩選波形分割為n個(gè)點(diǎn)，且在n個(gè)分割點(diǎn)時(shí)上位機(jī)完整顯示篩選波形。

14、所述步驟s4中，串口通信芯片通過(guò)單工rs422串行總線與上位機(jī)連接。

15、所述步驟s4中，若上位機(jī)顯示的串口通信芯片輸出的信號(hào)與數(shù)字邏輯電路輸出的測(cè)試信號(hào)的篩選波形一致，則陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能正常，否則，陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能不正常。

16、所述數(shù)字邏輯電路包括fpga，fpga用于對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行分頻，產(chǎn)生第一時(shí)鐘傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第二時(shí)鐘傳遞給d/a轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第三時(shí)鐘傳遞給串口通信芯片；fpga用于調(diào)用內(nèi)部ip核，使其輸出篩選波形的測(cè)試信號(hào)；fpga用于接收a/d轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)、且自身輸出信號(hào)并發(fā)送給串口通信芯片。

17、通過(guò)對(duì)測(cè)試信號(hào)的頻率控制和分頻的控制，保證了獲得的測(cè)試信號(hào)在能準(zhǔn)確傳遞、不失真。

18、一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選系統(tǒng)，包括：陀螺數(shù)字電路板上的a//d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、數(shù)字邏輯電路、探測(cè)器和串口通信芯片，以及負(fù)載于數(shù)字邏輯電路的主時(shí)鐘分頻模塊、測(cè)試信號(hào)發(fā)生模塊和信號(hào)接收與發(fā)送模塊；

19、主時(shí)鐘分頻模塊，對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行分頻，產(chǎn)生第一時(shí)鐘傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第二時(shí)鐘傳遞給d/a轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第三時(shí)鐘傳遞給串口通信芯片，a/d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器以及串口通信芯片分別依據(jù)第一時(shí)鐘、第二時(shí)鐘和第三時(shí)鐘運(yùn)行；

20、測(cè)試信號(hào)發(fā)生模塊，輸出篩選波形的測(cè)試信號(hào)，并使測(cè)試信號(hào)傳輸給d/a轉(zhuǎn)換器；

21、d/a轉(zhuǎn)換器把輸出的信號(hào)接到探測(cè)器，探測(cè)器將信號(hào)傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器前端運(yùn)算放大器，a/d轉(zhuǎn)換器前端運(yùn)算放大器將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，隨后差分信號(hào)進(jìn)入a/d轉(zhuǎn)換器；a/d轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)傳輸給信號(hào)接收與發(fā)送模塊，信號(hào)接收與發(fā)送模塊輸出的信號(hào)發(fā)送給串口通信芯片，串口通信芯片輸出的信號(hào)發(fā)送給上位機(jī)。

22、綜上所述，本申請(qǐng)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

23、本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)篩選方法實(shí)現(xiàn)了通過(guò)陀螺數(shù)字電路板進(jìn)行自檢測(cè)的方法，省去了示波器和信號(hào)發(fā)生器等儀器儀表，擴(kuò)大了功能篩選范圍，解決了現(xiàn)有技術(shù)目前無(wú)法測(cè)量串口發(fā)送芯片的功能完整性的問(wèn)題，縮短了篩選時(shí)間。

技術(shù)特征：

1.一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，用于測(cè)試陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能是否正常，陀螺數(shù)字電路板上的芯片包括a//d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、數(shù)字邏輯電路和串口通信芯片，a//d轉(zhuǎn)換器前端電路的信號(hào)輸入點(diǎn)為探測(cè)器；其特征在于，篩選方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述步驟s1中，數(shù)字邏輯電路對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行分頻的分頻數(shù)與工作時(shí)鐘的關(guān)系為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述步驟s2中，測(cè)試信號(hào)的篩選波形可以為方波、正弦波或鋸齒波波形。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述步驟s2中，測(cè)試信號(hào)的篩選波形頻率＝1/[(n-1)*t1]；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述步驟s4中，串口通信芯片通過(guò)單工rs422串行總線與上位機(jī)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述步驟s4中，若上位機(jī)顯示的串口通信芯片輸出的信號(hào)與數(shù)字邏輯電路輸出的測(cè)試信號(hào)的篩選波形一致，則陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能正常，否則，陀螺數(shù)字電路板上芯片的功能不正常。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法，其特征在于：所述數(shù)字邏輯電路包括fpga，fpga用于對(duì)主時(shí)鐘進(jìn)行分頻，產(chǎn)生第一時(shí)鐘傳輸給a/d轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第二時(shí)鐘傳遞給d/a轉(zhuǎn)換器，產(chǎn)生第三時(shí)鐘傳遞給串口通信芯片；fpga用于調(diào)用內(nèi)部ip核，使其輸出篩選波形的測(cè)試信號(hào)；fpga用于接收a/d轉(zhuǎn)換器輸出的信號(hào)、且自身輸出信號(hào)并發(fā)送給串口通信芯片。

8.一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選系統(tǒng)，其特征在于，包括：陀螺數(shù)字電路板上的a//d轉(zhuǎn)換器、d/a轉(zhuǎn)換器、數(shù)字邏輯電路、探測(cè)器和串口通信芯片，以及負(fù)載于數(shù)字邏輯電路的主時(shí)鐘分頻模塊、測(cè)試信號(hào)發(fā)生模塊和信號(hào)接收與發(fā)送模塊；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法及系統(tǒng)。在光纖陀螺儀市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)的情況下，提高批量生產(chǎn)的效率成為亟待解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的光纖陀螺儀數(shù)字板篩選過(guò)程繁瑣，且需要使用數(shù)字測(cè)試箱、信號(hào)發(fā)生器、示波器等多種儀器設(shè)備，篩選效率低下。本發(fā)明提出一種新的篩選測(cè)試方法，使用FPGA內(nèi)部IP核自產(chǎn)生篩選波形并通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器輸出，用A/D轉(zhuǎn)換器采集該信號(hào)，并將采集數(shù)據(jù)通過(guò)串口芯片發(fā)送至上位機(jī)，進(jìn)而提高了篩選效率、并擴(kuò)大了數(shù)字電路板功能驗(yàn)證范圍。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)光纖陀螺儀數(shù)字電路板功能驗(yàn)證篩選方法效率低下的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：蔣慶志,石海洋,賀洋,于海成,劉建安,安冰洋,蔡肖建
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航天時(shí)代光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9