[发明专利]运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲信号测试技术，尤其涉及一种运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置。

背景技术

运载火箭惯性平台输出的火箭姿态信号通常为脉冲信号，对于这种脉冲信号需要进行计数采集以便于分析跟踪火箭姿态。目前对于火箭惯性平台的脉冲信号的采集，常采用通用的计数板卡，例如凌华科技有限公司的cPCI-8554多功能计数/定时器卡，NI公司的PXI-6602、PXI-6608、PXI-6624卡，阿尔泰科技发展有限公司的CPI-2390光隔离计数器卡等。上述各类计数器卡的基本原理相同：即通过软件设置，设定计算机读取数据的时间间隔，时间间隔的计算由计数器板上的定时器完成，定时器通过对板上晶振发出的周期信号进行计数完成定时功能，当定时器计时到预定时间间隔时向计算机发送中断请求，计算机接到该请求后，以扫描的方式逐个读取各个独立计数器的计数值，但此时计数器仍在计数状态，由于他们无计数值锁存功能，计数数据将出现一定的系统误差，即实时性较差。

此外，现有计数器卡的通道数较少无法满足更多通道的测试要求，当需要进行更多通道测试时，现有计数器卡大都通过多卡协同的方式扩展其测试通道个数。然而，这种方法一方面导致了测试系统体积的增加，不符合航天系统测试设备小型化的要求。另一方面，由于各计数器卡均自带用以产生时钟信号的晶振，但由于固有原因，各晶振的频率均有所不同，为了使各个协同计数器卡同步工作，必须通过软件设置和硬件连线，将一块卡上的晶振作为时间基准，并将该时间基准引出至其他各卡的外部时钟通道。此外，通过这种方式的通道扩展，相当于一块计数器卡增加了更多通道，因此在计算机逐个读取各通道计数值时，所需要的时间更多，因此系统误差将会进一步增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扩展性好且在扩展通道的同时不降低实时性的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置。

为达到上述目的，本发明提供了一种运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置，包括：

带有扩展插槽的脉冲隔离调理板，其上设置有多路脉冲隔离调理电路，用于将对应输入的脉冲信号进行电气隔离，然后调理转换成0～5V的数字逻辑电平；

FPGA，其内设置的各个计数器用于将对应输入通道的数字逻辑电平进行独立计数，并在设定的时间间隔将自身计数数据同时锁存到与输入通道对应的锁存器内；

PCI总线控制器，与所述FPGA采用握手模式通讯，通过所述FPGA的数据总线将各个所述锁存器当前存储的数据并行读入自身FIFO；

上位机，按照cPCI总线协议的方式从所述PCI总线控制器的FIFO中获取数据。

本发明的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置中，FPGA内设置的各个计数器将对应输入通道的数字逻辑电平进行独立计数，并在设定的时间间隔将自身计数数据同时锁存到与输入通道对应的锁存器内，PCI总线控制器则与FPGA采用握手模式通讯，通过FPGA的数据总线将各个锁存器当前存储的数据并行读入自身FIFO。因此，保证了各通道的所有计数数据均为设定的同一时刻的计数值，从而避免了现有技术中在依次读取计数器结果过程中产生的实时性误差。此外，本发明的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置可以完成多路脉冲计数信号的测量，由于设有相应扩展插槽，当需要扩展测试通道时，可以将超出的脉冲信号接入扩展脉冲信号隔离调理板，然后直接接于原脉冲隔离调理板的扩展插槽上即可完成，从而避免了现有技术中在进行测量通道扩展时所必须面对的多卡协同时钟难以统一和实时性进一步变差的问题，即在扩展通道的同时不降低实时性。

附图说明

图1为本发明的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置的结构示意图；

图2为本发明的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置中一路脉冲隔离调理电路的电路原理图；

图3为本发明的运载火箭惯性平台的脉冲信号测试装置的在握手模式下的数据读取时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述：