[发明专利]一种基于FPGA的信号监控装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于FPGA的信号监控装置及方法，该装置包括PC机和内置FPGA的待监控电路板；PC机与待监控电路板连接；FPGA内置监控软件，用于根据PC机下发的指令信号，动态监控FPGA内的信号状态，并通过接口协议将信号状态实时传输至PC机的显控界面；PC机还用于在显控界面实时显示FPGA内的信号状态。本发明无需使用FPGA仿真器及FPGA开发软件，仅通过电脑与开发板之间的接口即可完成相关信号监控；可摆脱对FPGA仿真器与相关开发软件IP核的依赖；减少模块产品开盖次数，杜绝因开盖引发的未知风险，保障产品质量；动态监控产品各指标运行信息状态，保障检测信号的真实性。

技术领域

本发明涉及信号监控技术领域，特别是一种基于FPGA的信号监控装置及方法。

背景技术

随着电子信息技术的发展，越来越多的场合需要使用到电子信号传输与交互，尤其是现代武器装备的研制更离不开电子信息技术的发展。

在电子信息产品研制阶段，需要监控某些关键信号的信息是否正常，作为衡量功能项正常工作的标志；尤其是到了产品验证或者产品维护阶段，如果功能异常，从研发角度排查问题特别消耗时间，为能快速定位产品问题，需要获得当前产品的监控数据。

现带有FPGA板卡的电路板模块出现问题时,定位问题通常需要将模块产品开盖后连接仿真器,然后模拟产品实际工作状况,使用FPGA开发工具自带的IP核,监控产品工作相关数据。这样模拟的效果难以保证所监控的数据与实际工作完全一致,且反复打开成型模块产品,会引入其他未知问题,影响产品的功能性完整。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种基于FPGA的信号监控装置及方法，通过利用FPGA并行执行的特性，在FPGA内设计监控软件，摆脱FPGA开发工具软件的限制；其次采用外部接口模块方式，将所需监控数据通过接口模式传递到板卡外部，这样既可以快速定位问题，又可以杜绝在产品交付后开盖引入新风险问题。

本发明公开了一种基于FPGA的信号监控装置，包括PC机和内置FPGA的待监控电路板；所述PC机与所述待监控电路板连接；

所述FPGA内置监控软件，用于根据所述PC机下发的指令信号，动态监控FPGA内的信号状态，并通过接口协议将信号状态实时传输至所述PC机的显控界面；

所述PC机还用于在显控界面实时显示FPGA内的信号状态。

进一步地，所述FPGA内的Bram空间作为监控数据缓存区，用于缓存FPGA内的信号状态数据。

进一步地，所述PC机与所述待监控电路板通过接口连接；所述待监控电路板的外部设置接口。

进一步地，所述PC机内置显示控制软件；所述显示控制软件包括界面显示设计部分与相关协议的解析与封装部分，用于完成FPGA需要完成功能指令的配置，以及完成对FPGA回传信息的解析与图形化显示。

进一步地，所述监控软件包括：

校验模块，用于根据异步串口协议，接收PC机传送的协议信息，根据串口校验方式，校验所发送串口信息是否正确，正确则将串口信息传递到解协议模块；

解协议模块，用于对接收到的协议进行校验，对接收的协议进行解协议，并将得到的协议指令发送至协议功能实现模块；

协议功能实现模块，用于根据接收到的协议指令，实现相关协议功能；所述相关协议功能对应于PC机的界面设置项；所述界面设置项包括采样时钟设置、触发条件设置、触发方式设置、监控信号设置；

数据缓存模块，用于将所需监控的功能程序数据传递至数据缓存模块；当PC机指令下发后，根据监控控制指令，送出缓存数据；其中，所述功能程序数据为与所述监控软件相连接的任一功能程序模块中的数据；所述功能程序模块设置在所述待监控电路板的内部；