CN104467763A - 多路输出同步脉冲控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子测量系统，系统由控制参数处理单元、脉冲信号产生单元、8路脉冲幅度调整单元、8路脉冲输出驱动单元组成；微控制器通过数据总线、地址总线与脉冲信号产生单元连接；微控制器通过SPI接口与8个脉冲幅度调整单元连接；脉冲信号产生单元采用FPGA芯片实现电路结构，其FPGA内部逻辑控制电路包括时钟信号产生模块、8路脉冲控制通道；实现了多路同步控制，基于同一时钟源，对每一路输出脉冲信号参数分别进行设置，实现同时输出多路脉冲宽度不同，延迟时间不同、输出信号幅度不同的可调脉冲信号，多路输出同步脉冲控制系统的控制参数设置有多种方式，既可以通过系统的按键盘进行本地设置，又可以通过串口或网口从远端设置。

Description

多路输出同步脉冲控制系统
技术领域
   本发明涉及电子测量系统，具体涉及一种多路输出同步脉冲控制系统。可应用于测控系统的多路脉冲宽度可调、脉冲延迟时间可调、脉冲幅度可调的同步脉冲信号输出，本发明也可用于雷达系统领域。
背景技术
在测试、测量系统，许多时候需要脉冲信号对仪器、设备进行控制。这个脉冲信号即由脉冲信号发生器提供。通用脉冲信号发生器大多只有1到2路脉冲信号输出，即使有多通道脉冲信号输出，一般脉冲宽度及脉冲信号幅度也是固定的。随着测控技术的发展，在很多应用场合，若完成测试、测量任务，需要采集大量测试数据，使用多台或多种测试设备共同协作进行测试。为保证高效、快速地测试，需要对这些测试设备进行时序控制，提供多路脉冲控制信号，但各路脉冲控制信号的脉冲宽度、延迟时间、脉冲幅度等参数各不相同，通用脉冲信号发生器往往满足不了这种需求。
发明内容
本发明的目的就是为克服现有技术的不足，为了适应测试、测量系统的发展，满足特殊测试环境的需求，设计了多路输出同步脉冲控制系统。多路输出同步脉冲控制系统可以提供8路脉冲宽度可调、脉冲延迟时间可调、脉冲幅度可调的同步脉冲信号输出。多路输出同步脉冲控制系统对每一路脉冲宽度、脉冲延迟时间、脉冲幅度单独设置。
本发明是通过这样的技术方案实现的：多路输出同步脉冲控制系统
，其特征在于：系统由控制参数处理单元、脉冲信号产生单元、8路脉冲幅度调整单元、8路脉冲输出驱动单元组成；
所述控制参数处理单元由微控制器、按键盘、显示屏构成，微控制器包括网口、RS232串口、SPI接口；
微控制器通过数据总线、地址总线与脉冲信号产生单元连接；
微控制器通过SPI接口与8个脉冲幅度调整单元连接；每个脉冲幅度调整单元分别对应连接一个脉冲输出驱动单元；
 所述脉冲信号产生单元采用FPGA芯片实现电路结构，其FPGA内部逻辑控制电路包括时钟信号产生模块、8路脉冲控制通道；
其中，每一路脉冲控制通道分别由一个脉冲宽度控制模块、一个脉冲延迟控制模块和一个脉冲生成模块构成；
脉冲信号产生单元接收来自于控制参数处理单元的脉冲宽度、延迟时间参数控制指令，经内部逻辑和时序控制，经过每路脉冲控制通道中的脉冲宽度控制模块、脉冲延迟控制模块和一个脉冲生成模块处理，分别输出8路脉冲宽度、延迟时间参数调整后的脉冲信号；、
由每个脉冲幅度调整单元分别实现对本路脉冲信号的输出幅度控制，每个脉冲幅度调整单元接收到微控制器发来的数字化电平控制参数，经D/A变换，转换为模拟电压值送给电平运算放大电路进行放大，达到设定电压，为了提高电压的驱动能力，又经过电流驱动电路，输出所设定的模拟电压；
   所述的多路输出同步脉冲控制系统，实现多路脉冲宽度可调、脉冲延迟时间可调、脉冲幅度可调的同步脉冲信号输出；
 对每一路的脉冲宽度、脉冲延迟时间、脉冲幅度参数单独设置；
多路输出同步脉冲控制系统实现8路脉冲宽度、脉冲延迟时间及脉冲幅度可调的脉冲信号输出；
控制参数处理单元实现控制参数的设置，参数设置指令的接收、处理、发送及实时显示功能；
脉冲信号产生单元负责产生多路脉冲宽度、延迟时间可调而脉冲幅度固定的脉冲信号； 
脉冲幅度调整单元实现脉冲幅度可调功能；
脉冲输出驱动单元输出脉冲宽度、延迟时间及脉冲幅度可调的脉冲信号。
本发明有益效果：  该发明多路输出同步脉冲控制系统实现了多路同步控制。基于同一时钟源，对每一路输出脉冲信号参数（脉冲宽度、延迟时间、脉冲幅度）分别进行设置，实现同时输出多路脉冲宽度不同，延迟时间不同、输出信号幅度不同的可调脉冲信号。该发明多路输出同步脉冲控制系统的控制参数设置有多种方式，既可以通过系统的按键盘进行本地设置，又可以通过串口或网口从远端设置。
附图说明
   图1是多路输出同步脉冲控制系统示意图；
   图2是脉冲信号产生单元内部逻辑控制电路示意图；
   图3是脉冲幅度调整单元示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明多路输出同步脉冲控制系统由控制参数处理单元、脉冲信号产生单元、脉冲幅度调整单元、脉冲输出驱动单元组成。
控制参数处理单元包括微控制器、按键盘、显示屏、串口、网口。微控制器是控制参数处理单元的核心器件。微控制器选用NXP公司的LPC2378。LPC2378基于ARM7内核，可以提供串口、SPI接口、网口，USB等多种通讯协议接口。微控制器完成参数设置指令的接收、处理、发送及实时显示控制。如图1所示，微控制器通过数据总线和地址总线与脉冲信号产生单元连接，通过SPI接口与脉冲信号幅度调整单元连接。微控制器接收外部发来的参数控制指令后，经过处理，将控制参数数据发给脉冲信号产生单元和脉冲幅度调整单元。同时微控制器还和显示屏连接，将控制参数设置实时在显示屏上显示出来。外部参数控制指令可以通过按键盘在本地设置，也可以通过串口或网口在远端设置，从而适应多种应用场合。
如图2所示，脉冲信号产生单元功能由一颗FPGA（现场可编程门阵列）芯片实现。其主要功能是产生脉冲宽度、延迟时间可调的脉冲信号。脉冲信号产生单元接收控制参数处理单元送来的脉冲宽度、延迟时间参数控制指令，经内部逻辑和时序控制，在各通道输出脉冲宽度、延迟时间调整完成的脉冲信号，送给脉冲输出驱动单元。
脉冲幅度调整单元实现对脉冲信号的输出幅度控制。
如图3所示，脉冲幅度调整单元接收到微控制器发来的数字化电平控制参数，经D/A变换，转换为模拟电压值送给电平运算放大电路进行放大，达到设定电压。为了提高电压的驱动能力，又经过电流驱动电路，输出所设定的模拟电压。
脉冲输出驱动单元采用管脚驱动芯片EL7156。脉冲信号产生单元输出的脉冲宽度、延迟时间调整后的脉冲信号送到管脚驱动芯片的输入端，脉冲幅度调整单元输出的电压加到管脚驱动芯片的电源端。当管脚驱动芯片的电源电压变化时，它的输出信号幅度随之变化，采用EL7156芯片，可以实现2V～16V的输出信号幅度，从而实现输出信号幅度可调。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (2)

1.多路输出同步脉冲控制系统，其特征在于：系统由控制参数处理单元、脉冲信号产生单元、8路脉冲幅度调整单元、8路脉冲输出驱动单元组成；
所述控制参数处理单元由微控制器、按键盘、显示屏构成，微控制器包括网口、232串口、SPI接口；
微控制器通过数据总线、地址总线与脉冲信号产生单元连接；
微控制器通过SPI接口与8个脉冲幅度调整单元连接；每个脉冲幅度调整单元分别对应连接一个脉冲输出驱动单元；
 所述脉冲信号产生单元采用FPGA芯片实现电路结构，其FPGA内部逻辑控制电路包括时钟信号产生模块、8路脉冲控制通道；
其中，每一路脉冲控制通道分别由一个脉冲宽度控制模块、一个脉冲延迟控制模块和一个脉冲生成模块构成；
脉冲信号产生单元接收来自于控制参数处理单元的脉冲宽度、延迟时间参数控制指令，经内部逻辑和时序控制，经过每路脉冲控制通道中的脉冲宽度控制模块、脉冲延迟控制模块和一个脉冲生成模块处理，分别输出8路脉冲宽度、延迟时间参数调整后的脉冲信号；
由每个脉冲幅度调整单元分别实现对本路脉冲信号的输出幅度控制，每个脉冲幅度调整单元接收到微控制器发来的数字化电平控制参数，经D/A变换，转换为模拟电压值送给电平运算放大电路进行放大，达到设定电压，为了提高电压的驱动能力，又经过电流驱动电路，输出所设定的模拟电压；
   所述的多路输出同步脉冲控制系统，实现多路脉冲宽度可调、脉冲延迟时间可调、脉冲幅度可调的同步脉冲信号输出；
多路输出同步脉冲控制系统实现8路脉冲宽度、脉冲延迟时间及脉冲幅度可调的脉冲信号输出；
控制参数处理单元实现控制参数的设置，参数设置指令的接收、处理、发送及实时显示功能；
脉冲信号产生单元负责产生多路脉冲宽度、延迟时间可调而脉冲幅度固定的脉冲信号； 
脉冲幅度调整单元实现脉冲幅度可调功能；
脉冲输出驱动单元输出脉冲宽度、延迟时间及脉冲幅度可调的脉冲信号。
2.如权利要求1所述多路输出同步脉冲控制系统，其特征在于：对每一路的脉冲宽度、脉冲延迟时间、脉冲幅度参数单独设置。
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