[发明专利]一种轴角传感器信号同步采集方法

摘要

本发明涉及一种轴角传感器信号同步采集方法，实现该方法的电路由轴角信号转换器、SDRAM存储器、FPGA、数字隔离器组成，可以对多通道、不同类型轴角传感器的模拟信号进行并行输入采集。每个通道输入的轴角传感器信号通过轴角信号转换器转换成数字信号送入FPGA。同步采集信号通过数字隔离器传送至FPGA，由FPGA中设计的FIFO接口连接SDRAM，实现采集数据和时标信息的实时存储和读取。本发明具有如下显著优点：采用新型轴角信号转换器，转换分辨率高达19位，采集通道4路，信号电压范围5～90V；采集数据和时间信息实现并行同步存储和读取，实时性强，读写速度可达128Mbps；电路器件紧凑，体积小，能够适应军用恶劣环境要求。

主权项

1.一种轴角传感器信号同步采集方法，其特征在于：实现该方法的电路由轴角信号转换器、SDRAM存储器、FPGA和数字隔离器组成；通过对多通道、不同类型轴角传感器输出的信号进行同步数据采集，将每个通道输入的轴角传感器信号通过轴角信号转换器实时转换成16~19位分辨率的数字角度量，数字角度量再通过数字隔离器隔离后传送至FPGA；每个数字隔离器自带隔离电源，保证各采集通道间的信号隔离；FPGA内部设计与测试系统同步的时钟定时器，将自动采集数字角度量打上时标信息；通过FPGA的FIFO接口电路将带有时间信息的采集数据送至外部SDRAM存储器暂存；在接收到测试系统发出的各通道数据读取信号后，FPGA将各通道的采集角度值通过测试系统的并行数据总线送至外部系统；测试系统通过读取数据的时标信息，将采集的轴角传感器角度数据与系统时钟实现同步；所述的FPGA的内部电路包括输入输出单元、时钟定时器、FIFO接口逻辑单元、FIFO输入输出缓存器、FIFO地址管理器、SDRAM状态控制器、SDRAM数据控制器和SDRAM指令控制器；外部晶振产生输入时钟进入时钟定时器，定时器由外部输入单元进入的触发信号控制定时器启动或停止；定时器产生的时标数据，同轴角转换器采集数据一同接入FIFO接口逻辑单元；时标和采集数据经FIFO接口逻辑单元进行数据处理，合并为一组存储数据，送入FIFO输入输出缓存器；FIFO输入输出缓存器接入SDRAM状态控制器，SDRAM状态控制器依据SDRAM具体型号的控制逻辑设计；FIFO接口逻辑单元同时接入FIFO地址管理器，FIFO地址管理器依据SDRAM状态控制器的控制指令转换出FIFO地址送入SDRAM指令控制器；SDRAM状态控制器作为SDRAM控制核心，分别控制FIFO输入输出缓存器、FIFO地址管理器、SDRAM数据控制器、SDRAM指令控制器；最终SDRAM数据控制器、SDRAM指令控制器分别将数据和地址信号接入外部SDRAM器件。