多通道模拟信号发生器转让专利
申请号 : CN200810031922.3
文献号 : CN101354584B
文献日 : 2010-12-29
发明人 : 朱明 , 韩琛 , 李龙 , 范旭 , 申竹林
申请人 : 株洲南车时代电气股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种多通道模拟信号发生器，它包括PC接口(1)、电源接口(2)和与之电连接的电源模块(3)、CPU及其存贮单元(4)和输出接口(11)，所述CPU及其存贮单元(4)的输入端与PC接口(1)、电源模块(3)电连接，其输出端顺序电连接FPGA执行模块(5)和输出接口(11)；所述FPGA执行模块(5)的FPGA输出端电连接方波输出模块(6)、任意波输出模块(7)、频率采集模块(8)、电压输出模块(9)和电压输入模块(10)。本发明一体化设计，体积小，工作性能稳定可靠、自动化程度高，成本低，节省能源等。特别适用于各类大型交通运输设备的监控系统检测试验台使用。
权利要求 :
1.一种多通道模拟信号发生器，包括PC接口(1)、电源接口(2)和与之电连接的电源模块(3)、CPU及其存贮单元(4)和输出接口(11)，所述CPU及其存贮单元(4)的输入端与PC接口(1)、电源模块(3)电连接，所述CPU及其存贮单元(4)的输出端顺序电连接FPGA执行模块(5)和输出接口(11)；所述FPGA执行模块(5)的FPGA输出端电连接方波输出模块(6)、任意波输出模块(7)、频率采集模块(8)、电压输出模块(9)和电压输入模块(10)；其特征在于：所述方波输出模块(6)、任意波输出模块(7)、频率采集模块(8)、电压输出模块(9)和电压输入模块(10)各自能够平行扩充为多路；所述FPGA执行模块(5)能够平行扩充为多路。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种能够产生方波、任意波、采集频率和电压输入输出的多通道模拟信号发生器。
背景技术
航天器、航空器、轮船、机车车辆等大型运输设备，在新造和大修出厂之前，非常主要的出厂试验之一是必须对它们的监控系统进行静止试验，这些试验是通过多台信号发生装置模拟上述设备在运行过程中可能碰到的各种监控信号。虽然这些由多台设备组成测试装置能够满足测试要求，但是，由于多台设备联合作业，存在操作复杂，设备体积大，占用场地大，设备投资和运行成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够提供多种信号的，体积小，操作简单的多通道模拟信号发生器。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：包括PC接口、电源接口和与之电连接的电源模块、CPU及其存贮单元和输出接口，所述CPU及其存贮单元的输入端与PC接口、电源模块电连接，其输出端顺序电连接FPGA执行模块和输出接口；所述FPGA执行模块的FPGA输出端电连接方波输出模块、任意波输出模块、频率采集模块、电压输出模块和电压输入模块。
所述方波输出模块、任意波输出模块、频率采集模块、电压输出模块和电压输入模块各自能够平行扩充为多路。
所述FPGA执行模块能够平行扩充为多路。
所述方波输出模块和频率采集模块采用光耦输出。
所述任意波输出模块、电压输出模块、电压输入模块采用12位DA输出。
所述频率采集模块为直流12伏电平。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：一体化设计，体积小，工作性能稳定可靠、自动化程度高，成本低，节省能源等。特别适用于各类大型交通运输设备的监控系统检测试验台使用。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：包括PC接口、电源接口和与之电连接的电源模块、CPU及其存贮单元和输出接口，所述CPU及其存贮单元的输入端与PC接口、电源模块电连接，其输出端顺序电连接FPGA执行模块和输出接口；所述FPGA执行模块的FPGA输出端电连接方波输出模块、任意波输出模块、频率采集模块、电压输出模块和电压输入模块。
所述方波输出模块、任意波输出模块、频率采集模块、电压输出模块和电压输入模块各自能够平行扩充为多路。
所述FPGA执行模块能够平行扩充为多路。
所述方波输出模块和频率采集模块采用光耦输出。
所述任意波输出模块、电压输出模块、电压输入模块采用12位DA输出。
所述频率采集模块为直流12伏电平。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：一体化设计，体积小，工作性能稳定可靠、自动化程度高，成本低，节省能源等。特别适用于各类大型交通运输设备的监控系统检测试验台使用。
附图说明
附图为本发明一实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参照附图，本发明包括PC接口1、电源接口2和与之电连接的电源模块3、CPU及其存贮单元4和输出接口11，所述CPU及其存贮单元4的输入端与PC接口1、电源模块3电连接，其输出端顺序电连接FPGA执行模块5和输出接口11；所述FPGA执行模块5的FPGA输出端电连接方波输出模块6、任意波输出模块7、频率采集模块8、电压输出模块9和电压输入模块10。
所述方波输出模块6、任意波输出模块7、频率采集模块8、电压输出模块9和电压输入模块10各自能够平行扩充为多路。
所述FPGA执行模块5能够平行扩充为多路。本实施例为三路。
所述方波输出模块6和频率采集模块8采用光耦输出。
所述任意波输出模块7、电压输出模块9、电压输入模块10采用12位DA输出。
所述频率采集模块8为直流12伏电平。
CPU及其存贮单元2的CPU采用ARM7的LPC2292芯片。
FPGA模块采用XILINX公司FPGA进行数据处理，数据输出到12位DA转换器，输出电压和波形。波形数据存储在MPU的数据存储器中，电路简单、灵活。
在本实施例中，本发明包括有方波发生、任意波发生、电压输入/输出和频率采集等功能。
方波输出模块6的方波发生器直接使用FPGA的端口实现，后端接光耦直接隔离，将方波的控制信号集成在FPGA内部，这样，方波信号发生电路就变得非常简单。
任意波输出模块7的任意波发生器采用FPGA加DA的方式实现，在FPGA内部集成有数据存储器和控制电路，数据可以直接通过操作软件进行更换，灵活性大大提高。
PC接口1与外部计算机连接，通过专用软件实现工况及其测试参数的设置、测试信号的输入输出，电源的输入输出，测试数据的保存。
参照附图，本发明包括PC接口1、电源接口2和与之电连接的电源模块3、CPU及其存贮单元4和输出接口11，所述CPU及其存贮单元4的输入端与PC接口1、电源模块3电连接，其输出端顺序电连接FPGA执行模块5和输出接口11；所述FPGA执行模块5的FPGA输出端电连接方波输出模块6、任意波输出模块7、频率采集模块8、电压输出模块9和电压输入模块10。
所述方波输出模块6、任意波输出模块7、频率采集模块8、电压输出模块9和电压输入模块10各自能够平行扩充为多路。
所述FPGA执行模块5能够平行扩充为多路。本实施例为三路。
所述方波输出模块6和频率采集模块8采用光耦输出。
所述任意波输出模块7、电压输出模块9、电压输入模块10采用12位DA输出。
所述频率采集模块8为直流12伏电平。
CPU及其存贮单元2的CPU采用ARM7的LPC2292芯片。
FPGA模块采用XILINX公司FPGA进行数据处理，数据输出到12位DA转换器，输出电压和波形。波形数据存储在MPU的数据存储器中，电路简单、灵活。
在本实施例中，本发明包括有方波发生、任意波发生、电压输入/输出和频率采集等功能。
方波输出模块6的方波发生器直接使用FPGA的端口实现，后端接光耦直接隔离，将方波的控制信号集成在FPGA内部，这样，方波信号发生电路就变得非常简单。
任意波输出模块7的任意波发生器采用FPGA加DA的方式实现，在FPGA内部集成有数据存储器和控制电路，数据可以直接通过操作软件进行更换，灵活性大大提高。
PC接口1与外部计算机连接，通过专用软件实现工况及其测试参数的设置、测试信号的输入输出，电源的输入输出，测试数据的保存。