[发明专利]VxWorks下CPCI总线开关量与模拟量输出模块硬件架构与时序可配置驱动方法

权利要求书

1.VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出模块：包括CPCI总线，PCI9054接口转换芯片，配置芯片，FPGA可编程逻辑器件，配置供电电路与输出部分；其中，所述输出部分包括达林顿管驱动阵列，回读电路，继电器输出阵列与信号输出接口；

所述PCI9054接口转换芯片分别连接有CPCI总线、配置芯片与FPGA可编程逻辑器件，所述FPGA可编程逻辑器件另两端分别连有配置供电与输出部分；

所述FPGA可编程逻辑器件输出端与达林顿管驱动阵列输入端相连，所述达林顿管驱动阵列输出端与继电器输出阵列输入端相连，所述继电器输出阵列一个输出端具有信号输出接口，所述继电器输出阵列的另一输出端与回读电路输入端相连，所述回读电路输出端与FPGA可编程逻辑器件的回读信息输入端相连；

CPCI总线模拟量输出模块：包括CPCI总线，PCI9054接口转换芯片，配置芯片，FPGA可编程逻辑器件，配置供电，DAC芯片，隔离输出与信号输出接口；

所述PCI9054接口转换芯片分别连接有CPCI总线、配置芯片与FPGA可编程逻辑器件，配置供电电路用于给所述FPGA可编程逻辑器件供电，所述FPGA可编程逻辑器件输出端与DAC芯片输入端相连，所述DAC芯片输出端与隔离输出输入端相连，所述隔离输出输出端与信号输出接口相连。

2.根据权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述基于CPCI总线开关量输出模块运行在CPCI机箱中，通过CPCI总线和控制计算机进行数据传输；

所述CPCI总线通过CPCI总线接口控制电路与硬件功能电路之间相连。

3.根据权利要求2所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述输出部分还包括继电器；所述继电器在结构上分为2组，每组继电器为16个，每个继电器均为双刀双掷型，其中一刀实现回读功能，另外一刀的公共端COM、常开触点端NO和常闭触点NC引出到接口，实现32路单端电信号的连接功能。

4.根据权利要求3所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述CPCI总线接口控制电路采用PLX公司的PCI9054接口芯片实现，将CPCI总线转换到本地总线。

5.根据权利要求4所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述PCI9054本地总线一侧使用FPGA实现总线接口译码，FPGA可编程逻辑器件实现对开关量输出硬件功能模块的控制。

6.根据权利要求5所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述继电器选用松下公司型号为AGN2004H的继电器。

7.根据权利要求6所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构，其特征在于所述DAC芯片采用TI公司的DAC8218集成芯片，输出的模拟量经过ISO124隔离芯片隔离输出。

8.应用权利要求1所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出模块的硬件架构的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出时序可配置驱动方法，其特征在于VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出时序可配置驱动方法按以下步骤实现：

一、用户根据需要将CPCI总线开关量输出配置信息、所需CPCI总线模拟量输出配置信息与延时输出配置信息写到可配置驱动程序中；

二、可配置驱动程序在已开发好的底层硬件功能函数接口基础上根据步骤一所述用户配置信息重新封装一次驱动接口函数，在应用程序调用驱动接口函数时，根据用户在驱动程序中设定好的电路功能，返回用户所需的电路输出状态数据。

9.根据权利要求8所述的VxWorks操作系统下CPCI总线开关量输出与模拟量输出时序可配置驱动方法，其特征在于所述步骤二中应用程序调用驱动函数具体为：

一、首先应用程序调用CPCI总线开关量输出模块写操作驱动接口函数，控制CPCI总线开关量输出通道输出，同时做标记记录硬件控制输出值；

二、然后解析可配置驱动程序，将可配置驱动程序中的CPCI总线开关量输出配置信息、所需CPCI总线模拟量输出配置信息及延时配置信息保存起来；

三、然后将开关量输出标记值和输出配置信息中解析后的开关量输出配置信息比对，如果对比不一致，返回ERROR，结束；如果比对一致，查看在进行所需的模拟量配合输出之前，是否有延时配置信息，如果有延时，则先延时配置的时间；

四、然后调用模拟量输出模块的数字量模拟量转换接口，进行相应的模拟量输出。