基于FPGA的慣導系統(tǒng)溫控電路接口設計

一、DSP 寫信號同步模塊

DSP 的數據寫入在寫信號控制下完成。由于DSP 和FPGA 采用不同的時鐘源，所以DSP產生的寫信號無法和FPGA 的主時鐘同步。這樣就會導致寫數據錯誤。該模塊用于將DSP 寫信號與FPGA 的主時鐘同步。

二、中斷生成模塊

由于本方案中，溫度值每秒更新一次。在溫度值更新后，通過中斷信號通知DSP 讀取溫度值。該模塊用于生成周期為1 秒的中斷脈沖。

三、尋址模塊

該模塊對FPGA 片內資源進行編址，由DSP 的地址總線控制尋址。準確讀寫所需的數據。

(4)總線控制模塊

DSP 和FPGA 之間的數據總線是雙向總線，總線控制模塊用于控制總線的數據流向。當DSP 從FPGA 中讀取溫度值時，總線控制模塊將溫度存儲模塊和數據總線相連，輸出數據。當DSP 向FPGA 中寫數據時，總線控制模塊將數據總線和雙口RAM 模塊相連，輸入數據。

(5)雙口RAM 模塊

該模塊主要實現以下三個功能：當DSP 寫數據時，將數據存儲于內部存儲器中；當數據存儲完畢后，將其中的控制量發(fā)送給DAC 控制模塊；與串口發(fā)送模塊通信，將所有數據依次串行輸出。

(6) 232 接口模塊

該模塊用于實現串口數據輸出，它包含2 個子模塊：

一、串口波特率模塊

串口通信協議要求數據收發(fā)雙方有相同的波特率。該模塊用于設定串口通信波特率。

二、串口發(fā)送模塊

雙口RAM 模塊將數據存儲完畢后，將給串口發(fā)送模塊一個標志信號。串口發(fā)送模塊接到此信號后，依次將雙口RAM 模塊中存儲的數據串行輸出。

(7)DAC 接口模塊

該模塊包含2 個子模塊：

一、DAC 時鐘模塊

DAC 需要特定頻率范圍的時鐘來驅動。該模塊用于生成驅動DAC 的時鐘信號。

二、DAC 控制模塊

該模塊用于生成DAC 控制信號。它的基本原理是將雙口RAM 模塊輸出的7 路控制量存儲在內部存儲器，然后根據DAC 的接口協議生成CLK,DATA,LOAD 和LDAC 等控制信號，這些信號將驅動DAC 的工作，將數字控制量轉換成模擬電壓值。

圖4 溫度控制電路

6 結束語

FPGA 接口設計需要綜合考慮硬件連接，工作流程，接口協議和邏輯模塊等多方面因素，是一項系統(tǒng)工程。本文分別從以上幾方面介紹了基于FPGA 的光纖陀螺慣導系統(tǒng)溫控電路接口設計，該設計目前已應用于實際系統(tǒng)中。經過驗證，接口滿足系統(tǒng)要求，工作狀態(tài)良好。本文所述的FPGA 接口設計方案是可靠，穩(wěn)定和高效的。可為其他相關應用提供有益的借鑒。