一种多路罗盘信息处理模块电路的制作方法

1.本实用新型涉及信号处理技术领域，具体是一种多路罗盘信息处理模块电路。


背景技术：

2.电子罗盘，又称数字罗盘，在现代技术条件中电子罗盘作为导航仪器或姿态传感器已被广泛应用。电子罗盘与传统指针式和平衡架结构罗盘相比能耗低、体积小、重量轻、精度高、可微型化，其输出信号通过处理可以实现数码显示，不仅可以用来指向，其数字信号可直接送到自动舵，控制船舶的操纵。
3.电子罗盘的信号需要通过信号处理才能被使用，现有的用于处理电子罗盘的信息处理模块大多为单路处理，无法满足多路罗盘的使用需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种多路罗盘信息处理模块电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种多路罗盘信息处理模块电路，包括dsp处理模块、fpga采集模块、rs422电平转换模块、缓冲器、ad输入模块和电平转换模块，所述fpga采集模块前端通过4路spi总线采集ad输入模块的数据，通过16bit并行总线与dsp处理模块进行通信，挂在dsp处理模块的emif总线上作为从设备，dsp处理模块完成定位算法后回传给fpga采集模块并通过串口编码转发；fpga采集模块同时产生激励信号和驱动信号，其中激励信号为指定频率方波通过缓冲器进行电平转换后转换为ttl电平；驱动信号为差分信号，兼容rs422电平，采用rs422电平转换模块实现。
7.作为本实用新型的进一步技术方案：所述缓冲器为74系列缓冲器。
8.作为本实用新型的进一步技术方案：所述ad输入模块选用adi的ad7606芯片。
9.作为本实用新型的进一步技术方案：所述dsp处理模块选用ti的tms320c6655czha。
10.作为本实用新型的进一步技术方案：所述dsp处理模块上连接有内存和nand flash。
11.作为本实用新型的进一步技术方案：所述内存选用镁光的ddr3颗粒mt41j128m16jt-125，nand flash选用镁光的nand flash mt29f1g08abbfah4。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于多路罗盘位置模拟信号以及音频模拟信号采集，实现罗盘位置解算、目标位置解算。内部电路采用模块化、通用化设计，在模块功能划分时采取将同一种类的功能尽量集中的思路，简化和标准化模块间接口，在维修性、安全性、环境适应性等方面都有清晰的设计思路和保证措施，以确保产品的各项技术指标满足技术要求的规定。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体原理图。
14.图2为tms320c6655框图。
15.图3为电源时序图。
16.图4为输入电源部分电路图。
17.图5为内存电路图。
18.图6为8路ad采样电路图。
19.图7为fpga部分电路图。
20.图8为dsp-emif部分电路图。
21.图9为485与uart部分电路图。
22.图10为激励信号和驱动信号产生电路图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.请参阅图1-图10，实施例1，一种多路罗盘信息处理模块电路，包括dsp处理模块、fpga采集模块、rs422电平转换模块、缓冲器、ad输入模块和电平转换模块，所述fpga采集模块前端通过4路spi总线采集ad输入模块的数据，通过16bit并行总线与dsp处理模块进行通信，挂在dsp处理模块的emif总线上作为从设备，dsp处理模块完成定位算法后回传给fpga采集模块并通过串口编码转发；fpga采集模块同时产生激励信号和驱动信号，其中激励信号为指定频率方波通过缓冲器进行电平转换后转换为ttl电平；驱动信号为差分信号，兼容rs422电平，采用rs422电平转换模块实现。
25.信息处理模块主要用于多路罗盘位置模拟信号以及音频模拟信号采集，实现罗盘位置解算、目标位置解算。内部电路采用模块化、通用化设计，在模块功能划分时采取将同一种类的功能尽量集中的思路，简化和标准化模块间接口，在维修性、安全性、环境适应性等方面都有清晰的设计思路和保证措施，以确保产品的各项技术指标满足技术要求的规定。
26.其各项性能指标如下表：
27.表1：信息处理模块功能技术指标表：
[0028][0029][0030]
实施例2，在实施例1的基础上，本设计选用的缓冲器为74系列缓冲器。dsp处理模块上连接有内存和nand flash。
[0031]
其中：
[0032]
信息处理模块dsp选用ti的tms320c6655czha，1个c66x内核，主频1ghz，浮点运算16gflop，具体功能特性如下：
[0033]
a)片内集成1个c66x的dsp内核，主频1ghz；
[0034]
b)32bit ddr3-1333接口；
[0035]
c)16bit emif，通用并行端口；
[0036]
d)2个uart，1路iic，1路spi；
[0037]
e)4通道srio 2.1；
[0038]
f)1个pcie 2.0端口
[0039]
g)1个sgmii端口；
[0040]
h)21mm*21mm fcbga-625封装；
[0041]
i)工作温度：-40℃～+100℃。
[0042]
内存选用镁光的ddr3颗粒mt41j128m16jt-125，单颗容量2gb，工作温度范围：-40℃-+95℃，封装bga96。设计中采用板贴内存方式，3颗内存颗粒(带ecc)，总容量512mb。
[0043]
nand flash选用镁光的nand flash mt29f1g08abbfah4，容量128mb，工作温度范围：-40℃-+95℃，封装vfbga-63。
[0044]
fpga选用intel 10lp系列的10cl016zu256i8g，16k le，封装fbga256，14mm*14mm，工业级，支持nios ii。
[0045]
fpga前端通过4路spi总线采集ad输入模块的数据，通过16bit并行总线与dsp进行通信，挂在dsp的emif总线上作为从设备，dsp完成定位算法后回传给fpga通过串口编码转发；fpga同时产生激励和驱动信号。
[0046]
ad芯片选用adi的ad7606，单颗支持同步8路输入，16bit，200ksps，输入范围支持
±
10v、
±
5v，兼容spi/qspi/并行总线，工作温度-40℃至+85℃。
[0047]
设计中采用4颗ad7606，共32路ad输入，其中25路为音频模拟信号，2路为罗盘信号，
±
5v输入，分辨率16bit，单路采样率4ksps。
[0048]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0049]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种多路罗盘信息处理模块电路，包括dsp处理模块、fpga采集模块、rs422电平转换模块、缓冲器、ad输入模块和电平转换模块，其特征在于，所述fpga采集模块前端通过4路spi总线采集ad输入模块的数据，通过16bit并行总线与dsp处理模块进行通信，挂在dsp处理模块的emif总线上作为从设备，dsp处理模块完成定位算法后回传给fpga采集模块并通过串口编码转发；fpga采集模块同时产生激励信号和驱动信号，其中激励信号为指定频率方波通过缓冲器进行电平转换后转换为ttl电平；驱动信号为差分信号，兼容rs422电平，采用rs422电平转换模块实现。2.根据权利要求1所述的一种多路罗盘信息处理模块电路，其特征在于，所述缓冲器为74系列缓冲器。3.根据权利要求1所述的一种多路罗盘信息处理模块电路，其特征在于，所述ad输入模块选用adi的ad7606芯片。4.根据权利要求1所述的一种多路罗盘信息处理模块电路，其特征在于，所述dsp处理模块选用ti的tms320c6655czha。5.根据权利要求1所述的一种多路罗盘信息处理模块电路，其特征在于，所述dsp处理模块上连接有内存和nand flash。6.根据权利要求5所述的一种多路罗盘信息处理模块电路，其特征在于，所述内存选用镁光的ddr3颗粒mt41j128m16jt-125，nand flash选用镁光的nand flash mt29f1g08abbfah4。

技术总结
本实用新型公开了一种多路罗盘信息处理模块电路，包括DSP处理模块、FPGA采集模块、RS422电平转换模块、缓冲器、AD输入模块和电平转换模块，所述FPGA采集模块前端通过4路SPI总线采集AD输入模块的数据，通过16bit并行总线与DSP处理模块进行通信，挂在DSP处理模块的EMIF总线上作为从设备，本实用新型用于多路罗盘位置模拟信号以及音频模拟信号采集，实现罗盘位置解算、目标位置解算。内部电路采用模块化、通用化设计，在模块功能划分时采取将同一种类的功能尽量集中的思路，简化和标准化模块间接口，在维修性、安全性、环境适应性等方面都有清晰的设计思路和保证措施，以确保产品的各项技术指标满足技术要求的规定。项技术指标满足技术要求的规定。项技术指标满足技术要求的规定。


技术研发人员：吴运祥 邓楚兵 舒碧香 王伟
受保护的技术使用者：湖南华盾星通信息科技有限公司
技术研发日：2021.10.16
技术公布日：2022/3/8