一种基于CPLD开发的多路光学陀螺仪同步采集系统

摘要

本发明公开了一种基于CPLD开发的多路光学陀螺仪同步采集系统，适用于采集接口电路为RS422标准的各类光学陀螺仪，可与数字信号处理器共同搭建成为惯性测量单元采集系统，包括串口扩展电路和由CPLD编程实现的控制电路。串口扩展电路接收陀螺仪输出的角增量、温度和时标信息，并将其转换为并行数据发送给由CPLD编程实现的控制电路，由CPLD编程实现的控制电路自动初始化串口扩展电路，并向多路光学陀螺仪发送同步触发信号，同时还读取、校验、解码、综合处理陀螺仪测量信息。本发明结构简单，可拓展性强，可同步采集多路光学陀螺仪，可有效避免数据溢出、丢失，实现高速、可靠的数据采集，并可大大降低后端数字信号处理器的繁杂任务量。

主权项

一种基于CPLD开发的多路光学陀螺仪同步采集系统，适用于采集接口电路为RS422标准的各类光学陀螺仪，可与数字信号处理器共同搭建成为惯性测量单元采集系统，其特征在于：包括串口扩展电路(1)和由CPLD编程实现的控制电路(2)，所述串口扩展电路(1)通过数据总线和控制信号线与由CPLD编程实现的控制电路(2)互连，串口扩展电路(1)接收光学陀螺仪输出的角增量、温度和时标信息，将RS422标准的串行数据暂存在芯片的内部缓存中，每路采集通道在完整采集完一帧陀螺仪测量信息后，发出与之对应的中断处理信号给由CPLD编程实现的控制电路(2)，并在由CPLD编程实现的控制电路(2)的时序控制下，完成向由CPLD编程实现的控制电路(2)的并行数据发送；所述由CPLD编程实现的控制电路(2)通过数据总线和控制信号线与串口扩展电路(1)互连，通过触发信号线与光学陀螺仪互连，预留可与数字信号处理器高速通讯的数据总线端和地址总线端，上电启动后由CPLD编程实现的控制电路(2)首先通过数据总线和控制信号线自动初始化串口扩展电路(1)，然后通过触发信号线向光学陀螺仪持续发送同步触发信号，并在收到串口扩展电路(1)的中断处理信号后，通过操作串口扩展电路(1)的控制端口，将串口扩展电路(1)缓存中的陀螺仪测量信息以并行数据的方式读入由CPLD编程实现的控制电路(2)中，在校验原始测量信息的帧头、帧尾、校验位、时标信息后，将测量信息从一帧的多个字节中解码重组，做累加或平均处理，并分类存储在由CPLD编程实现的控制电路(2)的内部寄存器中，供后端数字处理器通过数据总线端和地址总线端读取调用。