CN102761320A - 一种数字量遥测电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数字量遥测电路，包括同步脉冲接口、路脉冲接口、复位脉冲接口、遥测门控信号产生电路、移位时钟产生电路、遥测中断产生电路、遥测状态读取电路、数据串出移位电路、遥测数据锁存电路、遥测输出电路。其中遥测门控信号产生电路根据多路路脉冲信号中第一路路脉冲的到达时刻和最后一路路脉冲的无效时刻产生门控信号；移位时钟电路利用门控信号输出移位时钟信号；遥测中断产生电路在门控信号和移位时钟信号的控制下产生控制遥测数据锁存电路的中断信号；遥测数据锁存电路根据中断信号输出和锁存数据。采用本发明减少了遥测电路中接口电路的数量，实现了对路脉冲信号的灵活接收。

Description

一种数字量遥测电路
技术领域
本发明涉及一种数字量遥测电路，适用于遥测数据量较大的卫星平台。
背景技术
我国卫星通常采用一种数字量遥测通信体制，该体系是一种包括帧、路、时钟、数据在内的三级同步串口，一帧通常包含若干路路脉冲信号(一般为2N)，两个相邻路脉冲信号之间的上升沿和下降沿对齐，一路路脉冲信号包含若干个脉冲信号(通常为如16)，多路路脉冲信号中的脉冲信号连续编号。每路路脉冲中的脉冲信号周期与遥测电路时钟信号相对应，脉冲信号与数据位对应，依靠接收到的路脉冲中的脉冲信号将总线上的遥测数据按位送出，通过硬件和软件配合完成数字量遥测通信。
卫星遥测体系通常给星载控制计算机分配一帧中的若干路路脉冲用于数据通信。计算机需正确接收路脉冲信号和时钟信号，才能正确地按协议要求发送遥测数据。星载计算机数字量遥测电路的基本功能框图如图1所示。
星载计算机对每个路脉冲信号都设计有一个接口电路，若接收到路脉冲信号，进行三项操作：
(1)接入时钟信号，依靠时钟信号将遥测数据送出；
(2)进入CPU中断，软件写入下一路的遥测数据；
(3)硬件锁存该路路脉冲信号，供软件查询，用于确定是哪一路路脉冲。
由于硬件对于每一路路脉冲信号均设计接口电路，若遥测数据较多，使计算机接入的路脉冲数量较多，则硬件规模、PCB面积、产品功耗等都将显著增大，不满足星上产品小体积、低功耗、轻重量的一般要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是：针对现有技术的不足，提供了一种数字量遥测电路，采用本发明减少了遥测电路中接口电路的数量，实现了对路脉冲信号的灵活接收。
本发明的技术解决方案为：只接收第一个路脉冲信号和最后一个路脉冲信号，由这两个路脉冲信号产生一个门控信号，若门控信号有效，允许时钟信号进入，否则禁止时钟信号进入。硬件对时钟信号计数，由遥测中断产生电路通过计数产生中断信号，并根据计数结果确定是当前是哪一路路脉冲，具体的技术方案如下。
一种数字量遥测电路，包括码同步脉冲接口、路脉冲接口、复位脉冲接口、遥测门控信号产生电路、移位时钟产生电路、遥测中断产生电路、遥测状态读取电路、数据串出移位电路、遥测数据锁存电路、遥测输出电路。
所述遥测门控产生电路根据路脉冲接口产生的多路路脉冲信号中第一路路脉冲到达时刻和最后一路路脉冲的无效时刻产生门控信号，并将门控信号分别输出到移位时钟产生电路和遥测中断产生电路；
所述移位时钟电路根据门控信号的有效时间，向数据串出移位电路和遥测中断产生电路输出时钟信号；
所述遥测中断产生电路根据输入的门控信号的的初始有效时刻和后续到达的时钟信号产生向遥测数据锁存电路输出的中断信号；
所述遥测数据锁存电路在中断信号的初始有效时刻将前一中断时写入的遥测数据输出到数据串出移位电路，在中断信号的无效时刻将输入的遥测数据进行锁存。
所述遥测中断产生电路利用时钟进行计数，当计数值达到路脉冲信号中的脉冲数时，产生一次中断信号。
所述遥测中断产生电路同时对最后一路路脉冲信号进行检测，当最后一路路脉冲信号有效时，遥测中断产生电路不再产生中断信号。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明数字量遥测电路通过遥测门控信号产生电路输出的门控信号，实现了对多路路脉冲信号持续时间的转换，以及时钟信号输出的控制，从而消除了原数字量遥测电路对路脉冲数的限制，使可接收的数字量遥测路脉冲数显著增加。只要遥测路脉冲连续，该电路可接收任意数量的遥测数据。
(2)本发明数字量遥测电路通过对时钟信号计数的方式产生中断信号，从而消除了原数字量遥测电路通过接收路脉冲信号产生中断信号的限制，使可接收的数字量遥测路脉冲数显著增加。
(3)本发明数字量遥测电路在遥测中断产生电路中接入了门控信号和最后一个路脉冲信号，通过接入门控信号，实现了遥测中断产生电路在第一个路脉冲信号到来时刻的立即响应；通过最后一个路脉冲信号，在路脉冲信号结束时，遥测中断产生电路即停止中断信号的输出，从而确保了本电路在无路脉冲输入时不会异常工作。
附图说明
图1为数字量遥测电路原理框图；
图2为本发明示意图；
图3为本发明工作时序图。
具体实施方式
主要模块说明：
码同步脉冲信号：接收码同步信号，即时钟脉冲信号；
路脉冲接口：路脉冲信号的接口电路；
复位脉冲接口：接收遥测复位信号，遥测复位信号表明一帧遥测数据结束；
遥测门控电路信号：根据输入的路脉冲信号(TM_START～TM_END)产生遥测时钟门控信号；
移位时钟产生电路：在门控信号TMF的作用下产生有效的时钟信号OBC_TMCK；
遥测状态读取电路：读取遥测状态信息；
遥测数据锁存电路：遥测数据锁存电路在中断信号的初始有效时刻将前一中断时写入的遥测数据输出到数据串出移位电路，在中断信号的无效时刻将输入的遥测数据进行锁存；
遥测数据串出电路：实现遥测数据的并-串转换。
下面就进一步结合附图2、3对本发明的数字量遥测电路电的具体实施方式作进一步介绍。
针对输入的多个路脉冲信号，本发明中的遥测门控信号产生电路只接收一个起始路脉冲(TM_START)和一个结束路脉冲(TM_END)，根据TM_START的初始有效时刻和TM_END的无效时刻之间的时间间隔，产生一路与时间间隔相对的门控信号TMF(即，设该路TMF信号为一个正脉冲信号，则TMF信号的上升沿和TM_START上升沿对齐，下降沿和TM_END的下降沿对齐)，门控信号TMF同时输出至遥测中断产生电路和移位时钟产生电路。移位时钟产生电路对接收到的TMF信号进行判断。当TMF信号为高时，允许时钟信号进入移位时钟产生电路经过延时和整形后输出的移位时钟信号OBC_TMCK是一个连续的脉冲串，OBC_TMCK同时输出给遥测中断产生电路和数据串出移位电路。
在遥测中断产生电路中，将TMF信号的上升沿通过微分电路，再经施密特反相器，获得一个与TMF信号上升沿对应的低电平脉冲信号TMF_PULSE。同时，将移位时钟OBC_TMCK的反相信号接入计数器，再经微分整形电路，使得每隔16个移位时钟，产生一个低电平脉冲信号。该低电平脉冲信号与TMF_PULSE通过与门后，得到负脉冲信号EIN_TM输出到遥测数据锁存电路和CPU中，EINT_TM信号即为中断信号。
EINT_TM信号对应每个路脉冲的上升沿，该信号控制作用如下：
a.在EINT_TM信号的初始有效时刻时，遥测数据锁存电路将上一次遥测中断写入的遥测数据锁存到数据串出移位电路中。
b.在EINT_TM信号的无效时刻触发CPU的遥测中断。进入中断服务程序后，CPU根据EINT_TM信号中的中断计数结果判断是哪个路脉冲产生本次中断，然后向遥测数据锁存电路写入下一个路脉冲所对应的16位遥测数据。
c.在EINT_TM信号无效后，数据串出移位电路在每个时钟信号OBC_TMCK的上升沿把16位数据移出。
本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。

Claims (3)

1.一种数字量遥测电路，包括码同步脉冲接口、路脉冲接口、复位脉冲接口、遥测门控信号产生电路、移位时钟产生电路、遥测中断产生电路、遥测状态读取电路、数据串出移位电路、遥测数据锁存电路、遥测输出电路，其特征在于：
所述遥测门控产生电路根据路脉冲接口产生的多路路脉冲信号中第一路路脉冲到达时刻和最后一路路脉冲的无效时刻产生门控信号，并将门控信号分别输出到移位时钟产生电路和遥测中断产生电路；
所述移位时钟电路根据门控信号的有效时间，向数据串出移位电路和遥测中断产生电路输出时钟信号；
所述遥测中断产生电路根据输入的门控信号的的初始有效时刻和后续到达的时钟信号产生向遥测数据锁存电路输出的中断信号；
所述遥测数据锁存电路在中断信号的初始有效时刻将前一中断时写入的遥测数据输出到数据串出移位电路，在中断信号的无效时刻将输入的遥测数据进行锁存。
2.如权利要求1所述的一种数字量遥测电路，其特征在于：所述遥测中断产生电路利用时钟进行计数，当计数值达到路脉冲信号中的脉冲数时，产生一次中断信号。
3.如权利要求1或2所述的一种数字量遥测电路，其特征在于：所述遥测中断产生电路同时对最后一路路脉冲信号进行检测，当最后一路路脉冲信号有效时，遥测中断产生电路不再产生中断信号。
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