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基于PCI总线的塔康视频信号产生电路设计

归档日期:07-15       文本归类:敌我识别系统      文章编辑:爱尚语录

  基于PCI总线的塔康视频信号产生电路设计_电子/电路_工程科技_专业资料。FPGA,PCI

  第 1 8卷 第 7期 V0 . 8 1 1 No7 . 电 子 设 计 工 程 E e to i D sg gn e i g l cr n c e i n En i e r n 21 0 0年 7月 J12 1 u. 0 0 基于 P I总线的塔康视 频信 号产 生电路设计 C 黄 家成 ,张在德 , 文 臣 姚 ( 军 第一 航 空 学院 航 空 电 子 工程 系 , 南 信 阳 4 4 0 ) 空 河 6 0 0 摘 要 : 对 某 综 合 测试 系统 的测 试 需求 , 用一 种 基 于 P I 线的 塔 康 ( A A 视 频 信 号 产生 电路 设 计 方 案 , 针 采 C 总 T C N) 实现 了 塔 康视 频信 号方 位 可 调 整 的 功 能 。 绍 了系统 的 工作 原 理 和 设 计 要 求 ; 点 分 析 了硬 件 电路 设 计 , 用 P I0 4作 为 介 重 采 C9 5 P I 1器件 , 用数 字信 号 处理 器 T 3 0 C 4 6作 为 运 算 中心 、 用 F G — P C C接3 ' 使 M¥2 V 5 1 使 P A E 2 8完 成 电路 控 制 逻 辑 ; 时分 析 同 了 F G 的程 序 开 发 、 S P A D P程序 设 计 及 P I 卡 的 驱 动 程 序 开发 。结 果 表 明 , 方 案 适 用 于 多种 工 控机 平 台 , 用性 C 板 该 通 强 , 有 良好 的应 用前 景 。 具 关 键 词 : C ;D P:F G PI S P A;塔 康 导航 中 图分 类 号 :P l T 26 文 献 标识 码 : A 文章 编 号 :6 4 6 3 (0 0 0 — 09 0 17 — 2 6 2 1 )7 0 1— 3 De i n o sg f TACAN i o sg lg ne a e bo r a e n v de i na e r t a d b s d o PCI b us HU ANGi —h n Z Ja c e g, HAN Z i e,Y G a— d AO e — h n W nc e ( eat n o eo at lc oi E g er g T eFr A rnui Isi t o iF re Xn ag4 0 0 C ia D p r tfA rn u cEet nc ni ei , hi t eo atntue fA r oc , i n 6 0 , hn ) me i r n n s c t y 4 Ab t a t c o d n o t e tsi g d ma d ft e i tg a ie t sig s se t e s lt n o e T sr c :A c r ig th e t e n so n e r t e t y t m,h ou i ft ACAN v d o sg a e — n h v n o h ie in lg n c t b a aenP I u ad pe ,n efnt nta teaiuha g fhA A iei a w sajs d r e or bsdoC s s ot a dt ci thz t n l o eT C N v os nl ad t a d b w a d h u o h m e t d g ue wa mpe n e . h o k p n il ft e w oe s s m n h e in r q i me t we e i t d c d T e h r wa e d — si l me t d T e w r r cp e o h l y t a d t e d s e u r i h e g e n s rn r u e . h a o d r e sg a n l z d i eal i cu i g u i g t e c i CI 0 4 a h CIb s it r c , sn h P TMS 2 VC 41 s in w s a a y e n d t i, l d n sn h hp P 9 5 s t e P u n e a e u i g t e DS - n f 3 0 5 6 a t e d t r c s n tu i g t e F GA— P C8 t d sg h i u tc n r llg c a d S n T e s f r e in o P h aa p o e su i , sn h P E 2 o e i t e c r i o t o i , n O o . h ot e d s fF GA n c o wa g a d DS e e d s r e a d t e P Id v rw s p o a n P w r e c b d, n h C r e a r g mme . h ou i n c u d b s d b n i d fi d s a o — i i r d T es l t o l e u e y ma y kn so u t l n o n i r c t l o u e l t r , n a t n nv r ai n o d a p iai n p o p c . r mp t rp a o ms a d i h d sr g u ie s l y a d g o p l t r s e t oc f t o t c o Ke wo d :P ;DS y r s CI P;P GA;T AN AC 兰 P I 线 具 有 支 持 多 种外 围设 备 、 立 于 处 理 器 、 据 传 C 总 独 数 输快等优点 , 已经 应 用 于 P C机 , 控 机 等 多 种 场 合 , 数 据 工 如 采集卡 , I O控 制 卡 、 线 卡 等 都 采 用 了 P I 总 C 总线 结 构[ ” 。在 某 综合测试系统设计时 . 为提 高 系统 集成 化 、 块 化 的要 求 。 模 设 计 研 制 了基 于 P I0 4的塔 康 (A A 视 频 信 号产 生 板 卡 。 C9 5 T C N) FG PA I - C c e 1 P C y n 1 2 8 l o E l 一一 一一 一 一 () 1 1 系统 组 成 及 设 计 要 求 该 系 统 主 要 由 电 源 、 C 接 口 、 P A 逻 辑 、 S D A 转 P/ FG D P、 / i … …’ … … … 一 … … 一…L匝 … I … 。 …… r 图 1 系 统 结构 框 图 换 等 电路 组 成 。其 中 , 源 电路 为 整 个 电路 板 提 供 电 源 。C 电 PI 接 口 电路 提 供 P C机 和 电路 板 进 行 信 息 交 互 的 通 道 ,P A 负 FG 责整 个 电路 系 统 的逻 辑 . S D P电路 负 责 整 个 电 路 系 统 的数 据 运 算 , / 转 换 电路 将 D P产 生 的 包 络 数 据 转 化 为 模 拟 信 DA S 包 络 信 号 和 基准 信 号 。其 中 ,正 弦 包 络 信 号 主 要 包 含 l z 5H 正 弦 包 络 信 号 和 15H 正 弦包 络 信 号 , 函数 式 为 : 3 z 其 sf () ln 2r )A2n9 2r ) s (1 + i( ̄ " i f i s t i f 号 。塔 康 视频 信 号 产 生 电路 的系 统 结 构 如 图 l 示 。 所 塔 康 视 频 信 号 产 生 电路 的 工 作 流 程 为 :C通 过 P I P C 接 口 电路 发 送 控 制 指 令 , P A 通 过 P 10 4器 件 接 收 控 制 指 FG C9 5 式 中, 1 zA 为 直流成分 ,A f 5H ,。 = A 、分别 为 1 z 弦包 络 5H 正 和 1 5 H 正 弦 包 络 的 幅度 [ 同时 . 3 z 2 1 。 系统 在 产 生 1 z 弦 包 5H 正 络 时 还 可 以 产 生 主 基 准 脉 冲群 ,在 产 生 15H 正 弦 包 络 时 3 z 产 生辅 助基 准 脉 冲群 。 过 基 准 脉 冲群 信 号 和 正 弦 包 络 的正 通 斜 率 过 零 点 之 间 的时 间 间 隔 在 正 弦包 络 总 时 间 中 占有 的 比 令 并 把 指 令 信 息 传 递 D P D P接 收到 指 令 信 息 后 。产 生 相 S ,S 应 操 作 , / 转换 电 路 将 D P产生 的 包 络 数 据转 化 为 模 拟 信 DA S 号 传 递 出来 。 康 视 频 信 号 产 生 电路 将 产 生 符合 要 求 的正 弦 塔 收 稿 日期 :0 9 1 — 0 20 — 2 1 稿 件 编 号 :0 9 2 2 20 1O 9 例 关 系 , 确定 方位 信 息 『 可 引 。 结 合 某 型塔 康 的测 试 需 求 ,该 系统 的具 体 设 计 要 求 是 : 作 者 简 介 : 家 成 ( 9 2 ) 男 , 南 正 阳 人 , 师 。研 究 方 向 : 空 机 载设 备 。 黄 17 一 , 河 讲 航 一 1一 9 《 电子设计 工程) 0 0年 第 7期 21 1 z 1 5Hz 弦包 络 的信 号深 度 均 可调 , 度 调 整 的 范 5H 和 3 正 幅 RT S I K 一 L 1 — 0 D 5 围都 是 0 4 %,最 小 调 整 间 隔 为 1 ;5H 正 弦 包 络 和 15 —0 % 1 z 3 H z正 弦 包 络 的 幅 度 之 和 在 总 包 络 的 幅 度 所 占大 小 不 超 过 4 % :5Hz 弦包 络 的相 位 在 0 5 . 内可 调 整 , 小 调 整 0 1 正 O 3 99 。 最 间 隔是 01 ,3 z 弦 包 络 的 相位 在 0 - 99 内可 调 整 , . 1 5H 正 。 。 3 .。 最 小 调 整 间 隔 也 是 01。 .。 PCI . :L 4 ~ A1. 1 _ r A 3 . 0 D[ 1 . ] : /E 3. : CB [_们 P AR : TD# RY SO# TP . F AE RM# T Y# RD 一 一 : 一 P 95 CI 0 4 L 1 A 5 L OL H D UE i S R FG PA Lt 1 ^ l OD E28 P0 线 : IS L DE # ’DVE# 。 E S L : UEo SR AS D L / W R RAY E D 一 — 2 系统 硬 件 电路 设 计 21 电源 电 路 . PE R# R : SE 0# R . 1 — 一 : r — R 0 E# 一 E D EO I 口 DII D D I n 电源 电 路 的 主要 功 能 是 为 整 个 电路 板 系统 提 供 电 源 。电 源 电路 从 P I 槽 中取 用 33V和 5V 电源 ,通 过 电 压 转 换 C 插 - 器 L 1 1 S 8和 L 17 1 D 17 1 DI 1 S 2可 分 别 得 到 1 和 1 电 .V 8 .V 2 压 。 不 同 的器 件使 用 。 供 22 PCI接 口 电 路 . C T ,# N : ’E I I E D I EC : E S I… … l 图 2 P I0 4接 口 电路 C 95 24 DS 电 路 . P D P电 路 是 整个 电路 系 统 的 数 据 运算 单 元 。 用 T 公 司 S 选 I 的 T ¥2V 5 1 M 3 0 C 4 6型 D P.其 内嵌 l 8K × 6 b 的 R M 和 S 2 1 i t A P I 口 电路 的 主 要 功 能 是 提 供 P C接 C和 塔 康 视 频 信 号 产 生 电路 进 行 信 息 交 互 的 通 道 。选 用 P X 公 司 的 P I0 4器 L C9 5 件 , 器件符合 P I 地总线 该 C本 . , 发 传 输 速 率 可 达 2版 突 到 1 2MB s 3 /.本 地 总 线 支 持 复 用 / ̄ : 复用 的 3 1 1 2位 地 址, 据 , 数 l 1i的 R M. 及 1个 4 i的算 术 逻 辑 单 元 , 主 6K x 6b t O 以 Obt 其 频 可 达 到 1 0MH [ 满 足 设 计 需 要 。 6 z ̄ 6 . D P作 为数 据 运 算 中 心 ,需 要 将 运 算 后 的 数 据 传 递 给 S 支 持 主 模 式 、 模 式 以及 D 从 MA传 输 方 式I 该 器 件 可靠 性 高 , 4 1 。 易 于 开 发 , 足 系统 的要 求 。 满 P I0 4通 过 弓 导 E P 0 进 行 配置 ,其 与 串行 E P C9 5 l ER M E— R M( T 0 6 ) 接 口电路 如 图 2所 示 。P I 0 4提 供 4个 O I 721的 D C9 5 引 脚 与 串行 I T 0 6 D 7 2 1相 连 接 , 它 们 分 别 是 E D , E O, E IE D E S E C ,对 应 于 I 1 0 6 E K, E S D v 2 1的 D , O,K, S等 4个 引 7 ID S C 脚 。在 上 电 复 位 时 , C 9 5 P I0 4会 通 过 E P O 中引 导 并 对 寄 ER M FG 由FG P A, P A进 行 相 关 操 作 。 因此 , S D P的 数 据 线、 地 址 线其 他 控 制 线 等 与 F G [ 0, 5 P A直 接 相 连 , 时 D P 同 S 通 过 J A 口下载 程 序 。D P接 口 电路 如 图 3所 示 。 TG S RT S C LK r TS M TC K TDI IT — NO I T1 N T0 D E MU0 JA TG 存 器 进 行 配置 . 完成 命 令 控 制 和 地 址 映 射 。 P I0 4局 部 总 线 的 接 口与 D P不 完 全 兼 容 , 要 通 过 C9 5 S 需 F G 实 现 数 据 的 传 输 。 因 此 在 F G 内部 构 建 一 个 双 1 P A P A 3 F GA P 1T B 0R# E U M l :S M 豫 #RT TS : R W /# E28 : P# PC S : D# S : I S 一 DP S TS 2V 5 1 M 3 0 C 4 6 R M,C9 5 A P I04的局部 数 据 线. 、 部 地 址 线 与 F G 直接 相 连 ,同 时 P I0 4的 局 部 控 制 线 也 与 F G P A C 95 P A 直 接 相连 , 图 2所 示 。 如 23 F . PGA 逻辑 电路 X F A[5 . L 1.0 :D【5 . [ 1.O 图 3 D P接 口 电路 S F G 电路 的功 能是 负责 整个 电路 系统 逻 辑 。这 里 选 用 PA A T R 公 司 的 E 2 8器 件 .该 器 件 具 有 8 2 6个 逻 辑 单 LE A PC 5 25 D/ . A转 换 电 路 元。 嵌3 内 6个 M K R M 块 , 大支 持 18个 用 户 1 引 脚 资 4A 最 2 0 源 。 全满 足设 计 需 要 [ P C 完 5 1 2 8配置 了 2个 下 载 口 : A 调 。E J G T D A转 换 电 路 的功 能 是 将 D P产 生 的 包 络 数 据 转 化 为 , S 模 拟 信 号 。 选 用 AD 公 司 的 1 并 行 高 速 D A 转 换 器 I 2b / 试 接 口和 A S模 式 下 载 I .其 中 A = 1 S模 式 使 用 串行 配 置 器 件 E C 4 存 储 容 量 为 4Mbt Ps. i 。 A 96 , 最 大 数 据 刷 新 率 为 15MSs / 转 换 电 路 如 图 D 72其 2 /。DA 4所 示 。 2 5 26 DA & K Y ’ D¥ B C — 互 , 1 9 : ! (5 I 52 I I 0{ l 1p 1 D 3 B C o 2 C5 l 3 3 I N哳1l DR2 C FO 0 BE6 1 I i 0L l o O t 她 I X C s £ —j——』 L £P LE EP 一 加 ‰ ∞ 图 4 DA 转换 电路 / - 2- 0 黄 家成 . 等 基于 P I C 总线的塔 康视 频信 号产 生 电路设 计 ( — — — 3 系统 软件 设 计 31 F GA 功 能 实 现 . P 丝 ) L— —一 器件初始化 l 二二匕 二二匕 F G 开 发 采 用 A ea 合 开 发 平 台 Q ats I .. PA hr综 u r 0 利 u I6 用 V D H L语 言 开 发 了 双 口 R M、 A 总线 控 制 、 址 译 码 、 / 地 D A转 系统初始化 I 成包络数据表 l 换 器 控 制 、 冲 序 列 产 生 、 道 控 制 和 询 问信 号 检 测 等 7个 脉 波 功 能模 块 , 别 为 :) 分 1 设计 双 口 R M, 于 实现 P I0 4数 据 A 用 C9 5 和 D P数 据 的 交 换 ; )实 现 P 10 4本 地 总 线 逻 辑 控 制 , S 2 C9 5 例 如 : 双 口 R M 的 读 写 逻 辑 ; ) 现 D P的 地 址 译 码 逻 辑 , 对 A 3实 S 根 据不 同 的指 令 选 择 不 同 的功 能单 元 ; ) 现 D A 转换 器 的 4实 , 逻 辑控 制 ; ) 生 脉 冲 序 列 。 根 据需 要 , 产 生 基 准 脉 冲 、 5产 可 填 —]=二二 _ = = _ 查询是 否有新、三 、 命令! / 、 执行命令修 改参数 图 6 D P主 程序 流 程 S 图 7 塔 康 包络 信 号 波 形 充 脉 冲 、 答 脉 冲 、 机 脉 冲 , 成 脉 冲序 列 ;) 现 波 道 控 应 随 组 6实 制 和衰 减 控 制 ;) 现 对 询 问 信号 的检 测 等 。 P A 内 部逻 辑 7实 FG 如 图 5所 示 。 33 PCI驱 动 程 序 开 发 . 根 据 Wi o s提 供 的 驱 动 程 序 模 型 .使 用 V + 6 n w d C+. 0和 Di rt i 件 编 写 了 wD 驱 动 程 序 。 该 驱 动 程 序 对 r eSu o软 v d M P I0 4起 到 内存 映 射 和 中 断 管理 的作 用 。 动 程序 安装 后 , C9 5 驱 接 P I 04 C 9 5 PI C ● 双 口 H + RM A — 接DP S T S 2 V 5 1 - 30 C 4 6 应 用 程 序 对 P I卡 的 访 问 可 通 过 调 用 Wid w A I的 函数 C no sP C etFl( 实 现 。 这样 , 端 口 的操 作 最 终 表 现 为 对 一 个 文 r ei ) a e 对 本地 总线 控 制 DP S 控 制 DC A控制逻辑 卜 逻 件 的操 作 。 辑 逻 — —叫 脉 冲序列产生逻辑卜 _ 辑 — 波道控 制逻辑 卜 _ . 衰减控制逻辑 . { 卜 _ 4 结 论 针 对 系统 模 块 化 的设 计 要求 , 发 了 基 于 P I0 4的塔 开 C95 — . 询 问信 号检测逻辑 1 . . 图 5 F GA 内 部 逻 辑 图 P 康 视 频 信 号 产 生 板 卡 。基 于 P I 线 的 塔 康 视 频 信 号产 生 电 C总 路适用于多种工控机平 台, 用性强 , 且满足设计要求 , 通 并 实 际 使 用 效 果 良好 , 因此 具 有 良好 的应 用 前 景 。 参考文献 : 32 DS . P程 序 设 计 D P片 上 程 序 以 C S . 开 发 平 台 .主 要 包 括 器 件 初 S C 20为 始 化程 序 、 系统 初 始 化 程 序 、 络 数 据 ( 1 z 15H 正 包 由 5H 和 3 z 弦 信 号 组成 )产 生 程 序 、 T I 0中断 程 序 、 T N I 1中断 程 序 和定 N 时 器 中 断程 序 。其 中 , 件 初 始 化 程 序 完 成 片 内外 设 的初 始 器 化 ( 锁 相 环 时 钟 发 生 器 参 数 的 设 置 , 时器 参数 的设 置 , 如 定 可 屏 蔽 中 断 的设 置 等 ) ;系 统 初 始 化 程 序 完 成 整 个 系 统 的 初 始 化 (O地 址 分 配 、 局 变 量 的初 始 化设 置 和 系统 外 设 的 初 始 I 全 【 1 】李贵 山 , 陈金 鹏 . C 局 部 总 线及 其 应 用【 】 西安 : 安 电 PI M. 西 子 科 技 大 学 出版 社 ,0 3 20 . 【 袁 仁 清 , 云 志 , 焱 滨. A A 信 号 处 理 的 M T A 2 】 杨 王 TCN A L B仿 真 技 术 分 析 [. J 电讯 技 术 ,0 7 4 ( )16 18 】 20 ,8 2 :9- 9 . 【】李 跃 , 致 和 . 航 与 定 位 【 . 3 邱 导 M]2版 . 京 : 防 工 业 出版 北 国 社 . 0 8 20. 化) ;包 络 数 据 产 生 程 序 主 要 产 生 1 z正 弦 数 据 表 和 1 5 5H 3 H z正 弦 数 据 表 两 张 函 数 表 : T 中断 程 序 完 成 接 收 P IO N C指 [ P X 公 司. C9 5 a set BO ] 2 0 — 2 0 ) 0 9 4 L 】 P I0 4D t h eE /L. 0 0 0 — 1 [ 0 — a [ ( 2 0 1 1 t : d t h e. w d . m. / a /L _ C 9 5 3- 6. t / aa et e o dc c p rP X P I0 4一 hp / s e o n t P 9 5 .d . CI 0 4p f 令 ; T 中 断 主要 接 收 到 询 问 信 号后 完成 应 答 功 能 ;定 时 器 I 1 N 中断 程 序 完 成查 找 函数 表 并 通 过 计 算 产 生 包 络 数 据 , 动 D 启 / 【】王 诚 , 继 华 , 丽 珍 . h rP AC L 设 计 : 础 篇 5 昊 范 A eaF G / P D 基 [ . 京 : 民邮 电 出版 社 , 0 5 M】北 人 20 . [】 6 汪春 梅 . MS2 C 0 0系列 D P系统 设 计 与 开 发 实例 【 】 T 3 0 50 S M. 北京: 电子 工 业 出版 社 , 0 4 20. A转 换 电 路 产 生 包 络 信 号 , 同 时 产 生 脉 冲 选 择 信 号 ,控 制 FG P A输 出脉 冲序 列 。 S D P主 程序 流 程 如 图 6所 示 。 康 包 络 塔 信 号 波 形如 图 7所 示 。 匈 匈 匈 匀 匈 匈匈 匀匈%匀匀匈匈匈%匈匀匈匈 匈 匈 匈 匀 匈 匈匈 匀 匀 匈 匀 匈匈 豸 ≯ 《 噜 欢娅投鸡 ! 欢衄订阅 ! 欢趔刊登广告 ! 国 内刊 号 : N 1 1 7 厂 N C 6 - 4 7r 在 线投 稿 系统 : t / h t / gie h n .o p:ma . c i ac r e n 》 《 《 国 际刊 号 :S N 1 7 - 2 6 I S 6 4 6 3 a @ie h n .o ( 告 ) d e c i ac r 广 n 《 地 址 : 安 市劳 动 南 路 2 0号 5 1 3信 箱 西 1 -- 每皇蝽 粤 幸 幸 挚岛#峰 幸岛 幸岛 , 挚 邮政 编 码 :10 2 7 08 一 《 越 21 — 钔岛 粤 岛 皇 岛 每皇 誊 幸 岛毒岛 幸 辛 幸岛 幸 每 岛 挚 岛# 每 峰 峰 峰 峰 岛 幸 峰 峰 岛 幸 幸 幸 幸 每 , 军 肇 幸 幸 幸

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