[实用新型]一种基于USB3.0的电离层探测系统控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于电子通信技术领域，尤其涉及一种基于USB3.0的电离层探测系统控制器。

背景技术

在电离层探测系统中，收发及数据控制器的设计性能至关重要，其通信速度，数据传输的稳定性，相应时间决定了探测系统的实时性。目前，有多种使用于高速数据传输系统的通信，例如eSATA接口、PCI接口，网线接口等。但eSATA总线的线缆长度仅为2米，无法满足探测系统的需求；PCI接口则需嵌入控制计算机主板插槽，操作维护不易；而一般计算机网线接口仅有一个，即一台计算机只能控制一台探测仪，当多台设备同时工作时增加了硬件成本与数据整理代价。

USB总线使用简单，即插即用，且对于计算机而言接口较多，系统扩展方便。USB3.0总线在保留USB上述特点的同时数据传输速率极快，对于电离层探测系统来说极为适用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种适用于电离层探测系统的数据传输速率快，实时性好，传输稳定，指令与回波数据传输互不干涉，支持热插拔即插即用的电离层探测系统控制器。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于USB3.0的电离层探测系统控制器，包括A/D采集，恒温晶体振荡器；包括依次连接的USB3.0通讯接口、FPGA模块，与所述FPGA模块连接的SPI总线、I/O控制线，与所述SPI总线连接的本振DDS与发射通道DDS、频率调节器，以及与所述I/O控制线连接的开关阵列；所述FPGA模块连接所述A/D采集；所述频率调节器连接所述恒温晶体振荡器；所述USB3.0通讯接口连接所述上位机。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述USB3.0通讯接口总线控制器选用Cypress公司FX3系列的CYUSB3014，所述CYUSB3014包括USB收发器接口引擎，与所述USB收发器接口引擎分别连接的ARM926EJ-S微处理器，FIFO缓存池I。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述FPGA模块包括相互连接的数字控制信号模块和控制转换模块，以及相互连接的FIFO缓存池II和读写控制模块；所述A/D采集连接所述FIFO缓存池II。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述ARM926EJ-S微处理器与所述控制转换模块通过UART连接；所述FIFO缓存池I与所述读写控制模块通过32位数据总线连接。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述频率调节器包括GPS模块、时钟计数器、时钟驱动器、DAC电压控制器，所述GPS模块连接时钟计数器，所述时钟计数器依次连接FPGA模块、DAC电压控制器、恒温晶体振荡器和时钟驱动器，所述时钟驱动器连接所述时钟计数器。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述开关阵列包括收发控制开关、本振控制开关、地波压制开关以及多路模拟开关，与所述收发控制开关连接的功率放大器，与所述多路模拟开关连接的亚倍频滤波器组。

在上述的基于USB3.0的电离层探测系统控制器中，所述地波压制开关采用两级开关串联的方式。

本实用新型的有益效果是：

(1)设备简单易用，数据通信接口支持热插拔。

(2)数据传输速率块，系统实时性好。

(3)数据传输稳定，指令与回波数据传输互不干涉。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例控制器结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例CYUSB3014内部数据链路示意图；

图3是本实用新型一个实施例CYUSB3014的DMA通道结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。