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一種衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置及其控制方法與流程

文檔序號(hào):11110866閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置,其特征在于,所述裝置包括主控模塊(1)、CAN模塊(2)、UART模塊(3)、A/D模塊(4)、隔離模塊(5)、電平轉(zhuǎn)換模塊(6)、RS-422模塊(7)和電源模塊(8);

主控模塊(1)分別通過(guò)CAN模塊(2)和UART模塊(3)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)相連,并接收衛(wèi)星信息處理平臺(tái)分別經(jīng)CAN模塊(2)和UART模塊(3)發(fā)來(lái)的CAN數(shù)據(jù)和UART數(shù)據(jù),CAN數(shù)據(jù)和UART數(shù)據(jù)均為衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的信息處理結(jié)果數(shù)據(jù);

A/D模塊(4)用于同時(shí)采集衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的多路待測(cè)電壓信號(hào),對(duì)采集到的多路待測(cè)電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,并將其發(fā)送至主控模塊(1);

隔離模塊(5)用于主控模塊(1)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信號(hào)隔離;

電平轉(zhuǎn)換模塊(6)用于統(tǒng)一所述裝置的電平標(biāo)準(zhǔn);

主控模塊(1)通過(guò)RS-422模塊(7)與上位機(jī)進(jìn)行全雙工通信;

上位機(jī)用于接收、顯示并保存主控模塊(1)發(fā)來(lái)的多路待測(cè)電壓信號(hào)和信息處理結(jié)果數(shù)據(jù);

電源模塊(8)用于為衛(wèi)星信息處理平臺(tái)、主控模塊(1)、CAN模塊(2)、UART模塊(3)、A/D模塊(4)、隔離模塊(5)、電平轉(zhuǎn)換模塊(6)和RS-422模塊(7)提供工作電壓;

CAN模塊(2)、UART模塊(3)、A/D模塊(4)、隔離模塊(5)、電平轉(zhuǎn)換模塊(6)、RS-422模塊(7)和電源模塊(8)均集成在載板上,主控模塊(1)通過(guò)連接器與載板相連;

主控模塊(1)嵌入有主控單元和中斷單元;

所述主控單元包括:

初始化子單元,用于分別建立CAN模塊(2)、UART模塊(3)和A/D模塊(4)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道,同時(shí)建立RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第一信道和第二信道,開(kāi)啟中斷單元中的CAN數(shù)據(jù)判斷子單元;

待測(cè)電壓信號(hào)發(fā)送子單元,用于將主控模塊(1)通過(guò)A/D模塊(4)采集并模數(shù)轉(zhuǎn)換的多路待測(cè)電壓信號(hào)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第一信道發(fā)送至上位機(jī);

延時(shí)子單元,用于在待測(cè)電壓信號(hào)發(fā)送子單元完成一次多路待測(cè)電壓信號(hào)的發(fā)送后,關(guān)閉待測(cè)電壓信號(hào)發(fā)送子單元,并在T時(shí)間后開(kāi)啟UART數(shù)據(jù)判斷子單元;

UART數(shù)據(jù)判斷子單元,用于判斷主控模塊(1)是否接收到UART數(shù)據(jù),當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí),開(kāi)啟UART數(shù)據(jù)讀取子單元,否則,開(kāi)啟待測(cè)電壓信號(hào)發(fā)送子單元;

UART數(shù)據(jù)讀取子單元,用于讀取主控模塊(1)接收到的UART數(shù)據(jù);

第一添加幀頭子單元,用于在UART數(shù)據(jù)讀取子單元讀取到的UART數(shù)據(jù)中添加幀頭;

UART數(shù)據(jù)發(fā)送子單元,用于將添加幀頭后的UART數(shù)據(jù)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第二信道發(fā)送至上位機(jī),并開(kāi)啟待測(cè)電壓信號(hào)發(fā)送子單元;

結(jié)束子單元,用于在完成所述地面測(cè)試后,關(guān)閉主控單元;

所述中斷單元包括:

CAN數(shù)據(jù)判斷子單元,用于判斷主控模塊(1)是否接收到CAN數(shù)據(jù),當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí),關(guān)閉主控單元,開(kāi)啟關(guān)閉總中斷子單元,否則,繼續(xù)該判斷;

關(guān)閉總中斷子單元,用于關(guān)閉CAN數(shù)據(jù)判斷子單元;

CAN數(shù)據(jù)讀取子單元,用于在關(guān)閉總中斷子單元關(guān)閉CAN數(shù)據(jù)判斷子單元之后,讀取主控模塊(1)接收到的CAN數(shù)據(jù);

第二添加幀頭子單元,用于在CAN數(shù)據(jù)讀取子單元讀取到的CAN數(shù)據(jù)中添加幀頭;

CAN數(shù)據(jù)發(fā)送子單元,用于將添加幀頭后的CAN數(shù)據(jù)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第二信道發(fā)送至上位機(jī);

開(kāi)啟總中斷子單元,用于在CAN數(shù)據(jù)發(fā)送子單元完成一次數(shù)據(jù)發(fā)送后開(kāi)啟CAN數(shù)據(jù)判斷子單元;

開(kāi)啟主控子單元,用于在開(kāi)啟總中斷子單元開(kāi)啟CAN數(shù)據(jù)判斷子單元之后開(kāi)啟主控單元。

2.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置,其特征在于,所述裝置還包括指示模塊(9)、復(fù)位模塊(10)和配置模塊(11);

指示模塊(9)用于指示主控模塊(1)的工作狀態(tài);

復(fù)位模塊(10)用于對(duì)主控模塊(1)進(jìn)行復(fù)位;

配置模塊(11)包括第一JTAG接口(12)和第二JTAG接口(13),第一JTAG接口(12)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)相連,第二JTAG接口(13)與主控模塊(1)相連;

電源模塊(8)還用于為指示模塊(9)、復(fù)位模塊(10)和配置模塊(11)提供工作電壓。

3.如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置,其特征在于,所述主控模塊(1)包括第一CAN控制單元(1-1)、第二CAN控制單元(1-2)、第一UART控制單元(1-3)、第二UART控制單元(1-4)、中斷控制單元、A/D控制單元(1-5)、第一RS-422控制單元(1-6)和第二RS-422控制單元(1-7);

CAN模塊(2)包括第一CAN接口(2-1)、第二CAN接口(2-2)、第一CAN收發(fā)單元(2-3)和第二CAN收發(fā)單元(2-4);

UART模塊(3)包括第一UART接口(3-1)和第二UART接口(3-2);

RS-422模塊(7)包括第一RS-422接口(7-1)和第二RS-422接口(7-2);

隔離模塊(5)包括第一信號(hào)隔離單元(5-1)、第二信號(hào)隔離單元(5-2)和第三信號(hào)隔離單元(5-3);

電平轉(zhuǎn)換模塊(6)包括第一電平轉(zhuǎn)換單元(6-1)和第二電平轉(zhuǎn)換單元(6-2);

電源模塊(8)包括第一供電單元、第二供電單元和第三供電單元;

第一CAN收發(fā)單元(2-3)和第二CAN收發(fā)單元(2-4)分別通過(guò)第一CAN接口(2-1)和第二CAN接口(2-2)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)相連,第一CAN收發(fā)單元(2-3)和第二CAN收發(fā)單元(2-4)分別用于接收衛(wèi)星信息處理平臺(tái)發(fā)來(lái)的CAN數(shù)據(jù),并將該CAN數(shù)據(jù)從差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào),第一CAN收發(fā)單元(2-3)和第二CAN收發(fā)單元(2-4)均依次通過(guò)第一信號(hào)隔離單元(5-1)和第一電平轉(zhuǎn)換單元(6-1)分別與第一CAN控制單元(1-1)和第二CAN控制單元(1-2)相連,第一CAN控制單元(1-1)和第二CAN控制單元(1-2)分別用于控制第一CAN接口(2-1)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道和第二CAN接口(2-2)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道的連通;

第一UART接口(3-1)和第二UART接口(3-2)均與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)相連,并均依次通過(guò)第二信號(hào)隔離單元(5-2)和第一電平轉(zhuǎn)換單元(6-1)分別與第一UART控制單元(1-3)和第二UART控制單元(1-4)相連;

第一UART控制單元(1-3)和第二UART控制單元(1-4)分別用于控制第一UART接口(3-1)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道和第二UART接口(3-2)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道的通斷;

第一RS-422接口(7-1)和第二RS-422接口(7-2)均與上位機(jī)相連,并均通過(guò)第二電平轉(zhuǎn)換單元(6-2)分別與第一RS-422控制單元(1-6)和第二RS-422控制單元(1-7)相連;

第一RS-422控制單元(1-6)和第二RS-422控制單元(1-7)分別用于控制第一RS-422接口(7-1)與上位機(jī)之間的信道和第二RS-422接口(7-2)與上位機(jī)之間的信道的通斷;

中斷控制單元用于同時(shí)控制第一CAN接口(2-1)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道和第二CAN接口(2-2)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道的中斷;

A/D模塊(4)通過(guò)第三信號(hào)隔離單元(5-3)與A/D控制單元(1-5)相連;

A/D控制單元(1-5)用于控制A/D模塊(4)對(duì)衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的多路待測(cè)電壓信號(hào)進(jìn)行采集,并讀取采集結(jié)果;

第一供電單元用于為衛(wèi)星信息處理平臺(tái)提供工作電壓,第二供電單元用于同時(shí)為主控模塊(1)、電平轉(zhuǎn)換模塊(6)和RS-422模塊(7)提供工作電壓,第三供電單元用于為CAN模塊(2)、UART模塊(3)、A/D模塊(4)提供工作電壓,第二供電單元和第三供電單元用于共同為隔離模塊(5)提供工作電壓。

4.如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置,其特征在于,主控模塊(1)采用Zynq-7000型號(hào)的芯片實(shí)現(xiàn)。

5.權(quán)利要求1所述的衛(wèi)星信息處理平臺(tái)的地面測(cè)試裝置的控制方法,其特征在于,所述方法包括主控過(guò)程和中斷過(guò)程;

所述主控過(guò)程包括:

初始化的步驟:分別建立CAN模塊(2)、UART模塊(3)和A/D模塊(4)與衛(wèi)星信息處理平臺(tái)之間的信道,同時(shí)建立RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第一信道和第二信道;

發(fā)送待測(cè)電壓信號(hào)的步驟:將主控模塊(1)通過(guò)A/D模塊(4)采集并模數(shù)轉(zhuǎn)換的多路待測(cè)電壓信號(hào)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第一信道發(fā)送至上位機(jī);

延時(shí)的步驟:在完成發(fā)送待測(cè)電壓信號(hào)的步驟后,延時(shí)T時(shí)間執(zhí)行判斷是否接收到UART數(shù)據(jù)的步驟;

判斷是否接收到UART數(shù)據(jù)的步驟:判斷主控模塊(1)是否接收到UART數(shù)據(jù),當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí),執(zhí)行讀取UART數(shù)據(jù)的步驟,否則,執(zhí)行發(fā)送待測(cè)電壓信號(hào)的步驟;

讀取UART數(shù)據(jù)的步驟:讀取主控模塊(1)接收到的UART數(shù)據(jù);

第一添加幀頭的步驟:在讀取到的UART數(shù)據(jù)中添加幀頭;

發(fā)送UART數(shù)據(jù)的步驟:將添加幀頭后的UART數(shù)據(jù)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第二信道發(fā)送至上位機(jī),并執(zhí)行發(fā)送待測(cè)電壓信號(hào)的步驟;

結(jié)束的步驟:在完成所述地面測(cè)試后,結(jié)束所述主控過(guò)程;

所述中斷過(guò)程包括:

判斷是否接收到CAN數(shù)據(jù)的步驟:在初始化的步驟與結(jié)束的步驟之間,判斷主控模塊(1)是否接收到CAN數(shù)據(jù),當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí),中斷主控過(guò)程,執(zhí)行關(guān)閉總中斷的步驟,否則,繼續(xù)該判斷;

關(guān)閉總中斷的步驟:中斷所述判斷是否接收到CAN數(shù)據(jù)的步驟,并執(zhí)行讀取CAN數(shù)據(jù)的步驟;

讀取CAN數(shù)據(jù)的步驟:讀取主控模塊(1)接收到的CAN數(shù)據(jù);

第二添加幀頭的步驟:在讀取到的CAN數(shù)據(jù)中添加幀頭;

發(fā)送CAN數(shù)據(jù)的步驟:將添加幀頭后的CAN數(shù)據(jù)經(jīng)RS-422模塊(7)與上位機(jī)之間的第二信道發(fā)送至上位機(jī);

開(kāi)啟總中斷的步驟:恢復(fù)所述判斷是否接收到CAN數(shù)據(jù)的步驟;

恢復(fù)主控過(guò)程的步驟。

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