[发明专利]一种用于光纤陀螺仪测试电路FPGA的实现方法

说明书

本发明公开了一种用于光纤陀螺测试电路的FPGA实现方法，通过模块化设计，FPGA实现串口接收、数据平滑、温度采集、数据缓存、串口发送的功能。串口接收波特率、校验位，数据平滑次数，缓存FIFO的宽度和深度，发送数据的波特率、校验位通过FPGA设计代码中的参数设置实现，参数设置完成后可接收不同时序的光纤陀螺仪串口输出。本发明通用性强，解决了不同输出时序的光纤陀螺仪的测试问题。

技术领域

本发明涉及一种用于光纤陀螺仪测试电路FPGA的实现方法。

背景技术

光纤陀螺仪用于测量惯性空间的角速率，角速率数据的输出形式之一为串口形式，不同情况下光纤陀螺仪对外发送的波特率、校验位不同，造成光纤陀螺仪的测试工作难度大；同时由于光纤陀螺仪为温度敏感器件，测试时需要结合温度数据对角速率数据进行分析，因此急需一种灵活、通用的测试方法，接收不同时序输出的光纤陀螺仪，同时能够采集温度数据。现有技术中还没有这种方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法，通过模块化设计，通过FPGA设计代码中的参数设置，能够测试不同输出时序的光纤陀螺仪，实现方法简单快捷，通用性强。

本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：所述串口接收单元接收光纤陀螺仪角速率数据，将所述角速率数据发送给所述数据平滑单元；

步骤二：所述数据平滑单元接收所述角速率数据，并将角速率数据平滑处理后得到平均角速率数据并将所述平均角速率数据发送给所述数据缓存单元，同时输出平滑完成标志信号，并将所述平滑完成标志信号输出给所述温度采集单元；

步骤三：所述温度采集单元接收所述平滑完成标志信号后采集温度，并将温度发送给所述数据缓存单元；

步骤四：所述数据缓存单元接收所述平均角速率数据和所述温度后并存储，并将所述平均角速率数据和所述温度输出给所述数据发送单元；

步骤五：所述数据发送单元将所述平均角速率数据和所述温度发送给PC机。

上述用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法中，在步骤一中，串口接收单元接收光纤陀螺仪角速率数据包括：串口接收单元根据接收波特率时钟分频参数对FPGA的输入时钟进行分频，得到串口接收波特率时钟，在接收波特率时钟的使能下依次接收串口数据的起始位、一个字节数据位、校验位和停止位，对校验位进行判断，校验位正确时一个字节数据作为正确的字节数据被接收；每个正确字节数据到来时计数器加1；计数器为0时接收帧头，计数器为1-3时接收3字节角速率数据，为4时接收帧尾；当接收到的帧头和帧尾正确时，串口接收模块将接收到的角速率数据发送给数据平滑模块。

上述用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法中，在步骤二中，角速率数据平滑处理包括：接收到的2^N个角速率数据进行累加得到角速率累加值，角速率累加值除以2^N得到平均角速率数据。

上述用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法中，在步骤三中，所述温度采集单元输出温度采集时钟，在接收平滑完成标志信号后在每个采集时钟下采集温度。

上述用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法中，在步骤四中，所述数据缓存单元将接收到的平均角速率数据和温度数据存储到数据宽度为n,存储深度为2^m的缓存FIFO中，当缓存FIFO中为非空时将缓存的数据输出给所述数据发送单元。

上述用于光纤陀螺仪测试电路的FPGA实现方法中，在步骤五中，所述数据发送单元根据发送波特率时钟分频参数对FPGA的输入时钟进行分频得到串口发送波特率时钟，在发送波特率时钟的使能下将数据缓存模块的平均角速率数据和温度数据通过串口发送。

本发明与现有技术相比具有如下优点：