[实用新型]一种基于DSP和FPGA的嵌入式通用总线控制设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及总线控制技术领域，具体涉及一种基于DSP和FPGA的嵌入式通用总线控制设备。

背景技术

目前，我国现有导弹武器系统信息化发射平台研制起步较晚，与国外先进技术水平相比存在明显差距，如不同类型导弹武器发射平台研制工作相对独立分散，发射平台信息接口的标准化、规范化和通用化程度较低，与顶层综合作战信息体系互通、互联能力差，不利于实现体系对抗下的协同作战；信息化发射平台一体化综合集成能力不足，研制中缺少系统性的信息设备功能整合和优化研究，各分系统(如车控系统、测发控系统、指挥系统)的组成和功能都较为分散，只能通过在发射平台上简单叠加各种信息设备提高系统的信息化能力；因此，迫切需要研制功能强大、通信接口通用、扩展灵活的集成化设备。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有通信控制设备种类繁多，通用性、集成性差的问题，提供一种集成多种总线接口的通用总线控制设备，使其硬件成本与功耗与原有的实现相同功能的设备相比，得到有效降低。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于DSP和FPGA的嵌入式通用总线控制设备，包括基于DSP的控制模块、基于FPGA的接口扩展模块、千兆以太网接口模块、CAN接口模块、1553B接口模块、串口模块、ADC/DAC模块、I/O口模块和脉冲发生器接口模块，所述千兆以太网接口模块与基于DSP的控制模块连接，所述基于DSP的控制模块与基于FPGA的接口扩展模块连接，所述基于FPGA的接口扩展模块分别与CAN接口模块、1553B接口模块、串口模块、ADC/DAC模块、I/O口模块和脉冲发生器接口模块连接。

优选地，所述基于DSP的控制模块采用TMS320C6455芯片实现。

优选地，所述基于FPGA的接口扩展模块采用XC5VLX85-FFG676芯片实现。

优选地，所述CAN接口模块包括依次连接的CAN控制器、光电耦合器和CAN驱动器，所述CAN控制器与基于FPGA的接口扩展模块连接。

优选地，所述CAN控制器为SJA1000。

(三)有益效果

本实用新型采用DSP与FPGA组合提供了一种集成多种总线接口的通用总线控制设备，使DSP的高速数据处理能力与FPGA的高速、复杂的组合逻辑和时序逻辑控制相结合，克服了现有通信控制设备种类繁多，通用性、集成性差的问题，使其硬件成本与功耗与原有的实现相同功能的设备相比，得到有效降低。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图；

图2为本实用新型在两种工作模式下的工作流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

本实用新型的嵌入式通用总线控制设备采用DSP与FPGA的并行结构。DSP可以实现较高速的数据采集，但其指令更适于实现算法而不是逻辑控制，其外部接口的通用性较差。而FPGA时钟频率高，内部时延小，全部控制逻辑由硬件完成，速度快、效率高，适于大数据量的高速传输控制，可以集成外围控制、译码和接口电路，在高速数据采集方面，FPGA有单片机和DSP无法比拟的优势，其缺点是难于实现一些复杂的算法。因此，单独采用DSP或者FPGA作为通用总线控制单元的控制核心部分都不是最佳的选择，如果采用DSP与FPGA的组合，使DSP的高速数据处理能力与FPGA的高速、复杂的组合逻辑和时序逻辑控制相结合，则可以互补二者的不足。因此本实用新型利用DSP作为主控制器，并利用FPGA扩展出各个总线接口，辅助DSP进行逻辑控制、时序转换、数据存储，大大增强了系统的可维护性和可扩展性。