列车牵引控制系统

摘要

本发明提供一种列车牵引控制系统，包括主控制单元、辅助控制单元、存储单元、数据采集控制单元和功率驱动单元；所述主控制单元包括主处理器和现场可编程门阵列；所述辅助控制单元包括浮点数字信号处理器；所述存储单元与所述主处理器连接；所述主处理器与所述现场可编程门阵列连接；所述数据采集控制单元与所述现场可编程门阵列连接；所述现场可编程门阵列与所述浮点数字信号处理器连接；所述功率驱动单元与所述现场可编程门阵列连接。本发明提供的列车牵引控制系统能够完成列车牵引系统的控制，能够提高数据采集、处理和牵引控制的精度，提高牵引电机性能控制的实时性。

权利要求

1.一种列车牵引控制系统，其特征在于，包括主控制单元、辅助控制单元、存储单元、数据采集控制单元和功率驱动单元； 所述主控制单元包括主处理器和现场可编程门阵列；所述辅助控制单元包括用于实现电机控制核心算法和车辆控制逻辑的浮点数字信号处理器； 所述存储单元与所述主处理器连接；所述主处理器与所述现场可编程门阵列连接； 所述数据采集控制单元与所述现场可编程门阵列连接；所述现场可编程门阵列与所述浮点数字信号处理器连接；所述功率驱动单元与所述现场可编程门阵列连接； 所述数据采集控制单元用于采集列车牵引及辅助变流系统的模拟和数字信号；所述现场可编程门阵列与所述浮点数字信号处理器用于根据所述模拟和数字信号调用内部的控制算法和逻辑进行运算处理；所述功率驱动单元用于根据所述运算处理的结果控制列车牵引系统； 所述主处理器用于处理所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器的控制数据，并通过所述存储单元存储所述控制数据。

2.根据权利要求1所述的列车牵引控制系统，其特征在于，还包括网络接口单元，所述网络接口单元与所述主处理器连接。

3.根据权利要求2所述的列车牵引控制系统，其特征在于，还包括软件加载单元；所述软件加载单元与所述主处理器和现场可编程门阵列连接，所述软件加载单元还与所述浮点数字信号处理器连接； 所述主处理器用于通过所述网络接口单元调取本地计算机中的控制软件，所述软件加载单元用于将所述控制软件加载到所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器中。

4.根据权利要求3所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述软件加载单元具体为复杂可编程逻辑器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述浮点数字信号处理器为两个，具体为第一浮点数字信号处理器和第二浮点数字信号处理器，所述第一浮点数字信号处理器与第二浮点数字信号处理器连接。

6.根据权利要求2-4任一项所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述网络接口单元包括以太网接口和串行通信接口；所述网络接口单元还包括控制局域网络接口或多功能车辆总线网关接口； 所述以太网接口用于与以太网连接，实现与本地计算机和其它牵引控制系统的通信，实现列车运行数据的下载且通过本地计算机同时进行实时运行监控，通过本地计算机及无线网络实现本地和远程系统诊断； 所述控制局域网络接口或多功能车辆总线网关接口用于实现与列车控制网络的连接；

所述串行通信接口用于实现多路备用，提供系统内部与其它设备的数据交互。

7.根据权利要求1-4任一项所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述存储单元包括同步动态随机存储器、第一非易失性闪存和第二非易失性闪存； 所述同步动态随机存储器和第一非易失性闪存用于存储控制系统运行数据和所述主处理器的软件，所述第二非易失性闪存用于存储所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器的软件。

8.根据权利要求1-4任一项所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述数据采集控制单元包括用于采集和处理模拟量的模拟输入模块、用于输出模拟状态量的模拟输出模块、用于采集和处理数字状态量的数字输入模块和用于输出数字状态量及控制量的数字输出模块。

9.根据权利要求1-4任一项所述的列车牵引控制系统，其特征在于，所述功率驱动单元包括驱动模块、监测反馈模块和开关管； 所述驱动模块与所述开关管和现场可编程门阵列连接；所述监测反馈模块与所述开关管和现场可编程门阵列连接； 所述驱动模块用于接收所述现场可编程门阵列发出的驱动脉冲，并对所述驱动脉冲进行进行电隔离和功率放大，驱动所述开关管动作； 所述监测反馈模块用于监测处理所述开关管的运行状态并将处理结果反馈给所述现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列根据所述开关管的运行状态进行保护逻辑的设定。

说明书

列车牵引控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及控制系统技术，尤其涉及一种列车牵引控制系统。

背景技术

[0002] 轨道交通包括大铁路、城际列车、地铁、轻轨、有轨电车和中低速磁浮等，是解决公共出行的主要模式。牵引及辅助变流系统是列车的关键核心设备，负责列车的动力驱动和供电。牵引及辅助变流系统最核心部分是牵引控制系统，现有的牵引控制系统能够完成控制功能，包括信号检测和处理、主电路控制、控制算法、保护逻辑、信息处理等控制功能。

[0003] 在进行本发明的研究过程中，发明人发现采用上述现有的列车牵引控制系统存在如下技术缺陷：

[0004] 现有的列车牵引控制系统，控制单元为单片定点数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)，或者控制单元为定点数字信号处理器和浮点数字信号处理器。通过双口随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)进行数据交互。

[0005] 由于现有的列车牵引控制系统为单片定点数字信号处理器，或者为定点数字信号处理器和浮点数字信号处理器，导致控制单元的性能较低，采用上述架构的列车牵引控制系统，对列车牵引系统控制时，会造成数据采集、处理和牵引控制的精度较低，不能满足列车牵引控制系统高性能的实时控制的要求。

发明内容

[0006] 本发明提供一种列车牵引控制系统，用以解决现有技术中的列车牵引控制系统控制性能较低的技术缺陷。

[0007] 本发明提供一种列车牵引控制系统，包括主控制单元、辅助控制单元、存储单元、数据采集控制单元和功率驱动单元；

[0008] 所述主控制单元包括主处理器和现场可编程门阵列；所述辅助控制单元包括浮点数字信号处理器；

[0009] 所述存储单元与所述主处理器连接；所述主处理器与所述现场可编程门阵列连接；

[0010] 所述数据采集控制单元与所述现场可编程门阵列连接；所述现场可编程门阵列与所述浮点数字信号处理器连接；所述功率驱动单元与所述现场可编程门阵列连接；

[0011] 所述数据采集控制单元用于采集列车牵引及辅助变流系统的模拟和数字信号；所述现场可编程门阵列与所述浮点数字信号处理器用于根据所述模拟和数字信号调用内部的控制算法和逻辑进行运算处理；所述功率驱动单元用于根据所述运算处理的结果控制列车牵引系统；

[0012] 所述主处理器用于处理所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器的控制数据，并通过所述存储单元存储所述控制数据。

[0013] 优选地，还包括网络接口单元，所述网络接口单元与所述主处理器连接。

[0014] 优选地，还包括软件加载单元；所述软件加载单元与所述主处理器和现场可编程门阵列连接，所述软件加载单元还与所述浮点数字信号处理器连接；

[0015] 所述主处理器用于通过所述网络接口单元调取本地计算机中的控制软件，所述软件加载单元用于将所控制述软件加载到所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器中。

[0016] 优选地，所述软件加载单元具体为复杂可编程逻辑器。

[0017] 优选地，所述浮点数字信号处理器为两个，具体为第一浮点数字信号处理器和第二浮点数字信号处理器，所述第一浮点数字信号处理器与第二浮点数字信号处理器连接。

[0018] 优选地，所述网络接口单元包括以太网接口和串行通信接口；所述网络接口单元还包括控制局域网络接口或多功能车辆总线网关接口；

[0019] 所述以太网接口用于与以太网连接，实现与本地计算机和其它牵引控制系统的通信，实现列车运行数据的下载且通过本地计算机同时进行实时运行监控，通过本地计算机及无线网络实现本地和远程系统诊断；

[0020] 所述控制局域网络接口或多功能车辆总线网关接口用于实现与列车控制网络的连接；

[0021] 所述串行通信接口用于实现多路备用，提供系统内部与其它设备的数据交互。

[0022] 优选地，所述存储单元包括同步动态随机存储器、第一非易失性闪存和第二非易失性闪存；

[0023] 所述同步动态随机存储器和第一非易失性闪存用于存储控制系统运行数据和所述主处理器的软件，所述第二非易失性闪存用于存储所述现场可编程门阵列和浮点数字信号处理器的软件。

[0024] 优选地，所述数据采集控制单元包括用于采集和处理模拟量的模拟输入模块、用于输出模拟状态量的模拟输出模块、用于采集和处理数字状态量的数字输入模块和用于输出数字状态量和控制量的数字输出模块；

[0025] 优选地，所述功率驱动单元包括驱动模块、监测反馈模块和开关管；

[0026] 所述驱动模块与所述开关管和现场可编程门阵列连接；所述监测反馈模块与所述开关管和现场可编程门阵列连接；

[0027] 所述驱动模块用于接收所述现场可编程门阵列发出的驱动脉冲，并对所述驱动脉冲进行进行电隔离和功率放大，驱动所述开关管动作；

[0028] 所述监测反馈模块用于监测处理所述开关管的运行状态并将处理结果反馈给所述现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列根据所述开关管的运行状态进行保护逻辑的设定。

[0029] 本发明提供的列车牵引控制系统，通过主处理器和现场可编程门阵列作为主控制单元，通过浮点数字信号处理器作为辅助处理单元，能够实现牵引系统的数据采集、处理和所有核心控制算法和逻辑，实现列车牵引系统的控制和保护。与现有的列车牵引控制系统相比，由于具有主处理单元和辅助控制单元，因而能够提高数据采集、处理和牵引控制的精度，提高牵引电机性能控制的实时性。

附图说明

[0030] 图1为本发明第一实施例提供的列车牵引控制系统的示意图；

[0031] 图2为本发明第二实施例提供的列车牵引控制系统的示意图；

[0032] 图3为本发明第三实施例中的主处理器及外围设备的示意图；

[0033] 图4为本发明第四实施例中的现场可编程门阵列及外围设备的示意图；

[0034] 图5为本发明第五实施例中的软件加载单元的软件加载流程图；

[0035] 图6为本发明第六实施例中的软件加载单元的示意图；

[0036] 图7为本发明第七实施例中的软件加载单元的示意图。

具体实施方式

[0037] 参考图1，图1为本发明第一实施例提供的列车牵引控制系统的示意图。

[0038] 在本发明的第一实施例中，列车牵引控制系统包括主控制单元、辅助控制单元、存储单元4、数据采集控制单元5和功率驱动单元6。

[0039] 数据采集控制单元用于实现系统内部模拟量、数字量的采集和处理以及对系统装置及控制的输出。

[0040] 主控制单元包括主处理器1和现场可编程门阵列2(Field-Programmable GateArray，简称FPGA)；辅助控制单元包括浮点数字信号处理器3。

[0041] 存储单元4与主处理器1连接；主处理器1与现场可编程门阵列2连接；数据采集控制单元5与现场可编程门阵列2连接；现场可编程门阵列2与浮点数字信号处理器3连接；功率驱动单元6与现场可编程门阵列2连接。

[0042] 数据采集控制单元5用于采集列车牵引及辅助变流系统的模拟和数字信号；现场可编程门阵列2与浮点数字信号处理器3用于根据模拟和数字信号调用内部的控制算法和逻辑进行运算处理；功率驱动单元6用于根据运算处理的结果控制列车牵引系统；

[0043] 主处理器1用于处理现场可编程门阵列2和浮点数字信号处理器3的控制数据，并通过存储单元4存储该控制数据。

[0044] 浮点数字信号处理器3用于实现电机控制核心算法和车辆控制逻辑。

[0045] 具体地，在本实施例中，主处理器1采用高性能微处理器(简称PowerPC)，此外，主处理器1也可以采用ARM处理器(Advanced RISCMachines，简称ARM)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)等，主处理器1采用PowerPC处理器，能够提高数据处理和程序管理的速度和精度。

[0046] 现场可编程门阵列2通过并行总线协议(Low Pin Count，简称LPC)与主处理器1相连，实现底层控制数据和顶层网络数据的交互。现场可编程门阵列2采用NIOS系统架构，现场可编程门阵列2底层采用超高速集成电路硬件描述语言Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware DescriptionLanguage，简称VHDL)编程，系统采用标准C语言进行管理。

[0047] 浮点数字信号处理器3完成电机控制核心算法和车辆控制逻辑，浮点数字信号处理器3的软件采用标准C或C++进行编程，通过DSP/BIOS进行多任务、多线程的调度和管理，在TI提供的IDE软件CCS上编译完成。在一般的控制系统中，采用一个浮点数字信号处理器3即能完成所需的控制功能，在复杂系统中，采用两个浮点数字信号处理器3一块共同完成系统的分工控制。具体地，如图2所示，采用两个相互连接的第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32，第一浮数字信号点处理器31和第二浮点数字信号处理器32之间通过多通道缓冲串行接口(Multichannel BufferedSerial Port，简称MCBSP)互联，并通过各自的外部存储器接口(ExternalMemory Interface，简称EMIF)实现与现场可编程门阵列2的实时数据交互。

[0048] 主处理器1结合外围的存储单元4，完成所有系统数据处理功能；现场可编程门阵列2、浮点数字信号处理器3结合外围的数据采集控制单元5和功率驱动单元6，实现牵引系统的数据采集、处理和所有核心控制算法和逻辑，实现列车牵引系统的控制和保护。主处理器1内部的实时时钟用于实现列车牵引控制系统的时钟同步。

[0049] 本实施例提供的列车网络控制系统，通过主处理器1和现场可编程门阵列2作为主控制单元，通过浮点数字信号处理器3作为辅助处理单元，能够实现牵引系统的数据采集、处理和所有核心控制算法和逻辑，实现列车牵引系统的控制和保护。与现有的列车牵引控制系统相比，本实施例提供的列车牵引控制系统能够完成列车控制和电机控制算法，由于具有主处理单元和辅助控制单元，因而能够提高数据采集、处理和牵引控制的精度，提高牵引电机性能控制的实时性。

[0050] 参考图2，图2为本发明第二实施例提供的列车牵引控制系统的示意图。

[0051] 本发明第二实施例可提供的列车牵引控制系统，在第一实施例的基础上增加了网络接口单元7和软件加载单元8，网络接口单元7与主处理器1连接，用于与外部网路和列车控制网络进行数据通信。

[0052] 软件加载单元8具体可选用复杂可编程逻辑器(Complex ProgrammableLogic Device，简称CPLD)，可以采用VHDL编程实现加载逻辑。另外，浮点数字信号处理器3包括第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32。

[0053] 软件加载单元8与主处理器1和现场可编程门阵列2连接，软件加载单元8还与第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32连接；

[0054] 主处理器1用于通过所述网络接口单元7调取本地计算机中的控制软件，软件加载单元8用于将控制软件加载到现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32中。本实施例提供的列车牵引控制系统，由于具有软件加载单元8，可以通过以太网和主处理器1实现软件的集中或独立存储，并且可以实现现场可编程门阵列2和浮点数字信号处理器3的控制软件的实施加载，可以实现控制软件的及时更新。

[0055] 参考图3，图3为本发明第三实施例中的主处理器及外围设备的示意图。

[0056] 在本实施例中，网络接口单元7包括以太网接口71和串行通信接口72(serial communication interface，简称SCI)；网络接口单元7还包括控制局域网络接口73(Control Area Network，简称CAN)或多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus，简称MVB)网关接口74。

[0057] 所述以太网接口用于与以太网连接，实现与本地计算机和其它牵引控制系统的通信，实现列车运行数据的下载且通过本地计算机同时进行实时运行监控，通过本地计算机及无线网络实现本地和远程系统诊断；

[0058] 所述控制局域网络接口或多功能车辆总线网关接口用于实现与列车控制网络的连接；

[0059] 所述串行通信接口用于实现多路备用，提供系统内部与其它设备的数据交互。

[0060] 所述以太网接口71用于与以太网连接，可以通过以太网与本地计算机101和其他牵引控制系统102连接，实现与本地计算机101和其它牵引控制系统102通信，能够通过以太网接口71实现系统运行数据的下载，实现多台本地计算机101同时进行实时运行监控，本地计算机101通过无线网络与远程服务器103通信，实现本地和远程系统诊断功能。

[0061] 控制局域网络接口73或多功能车辆总线网关接口74用于实现与列车控制网络的连接。串行通信接口72用于实现多路备用，提供系统内部与其它设备的数据交互，也使得系统适用于其它应用场，并可转换成其它形式的通信接口。

[0062] 具体地，具有两个以太网接口71，以太网接口71通过LAN8710及网络变压器连接到RJ45接口，其中一个以太网接口与本地计算机101连接，可以通过计算机软件编写的界面和虚拟示波器实现系统实时状态的监测、测试和数据在线下载，再通过故障诊断软件实现故障的分析和检测。

[0063] 另一个以太网接口71与其他牵引控制系统102连接，可实现同一列车内部所有牵引控制系统的数据实时交互。另外，本地计算机101可以通过无线网络将牵引系统的运行数据上传至远程服务器103，实现远端实时的技术支持；同时，可以通过路由器进行数据交换，实现多台本地计算机101同时监控本地牵引系统。

[0064] 控制局域网络接口73的数量为两个，多功能车辆总线网关接口74采用第三方设备，控制局域网络接口73与多功能车辆总线网关接口74用于实现与列车控制网络的连接，负责牵引系统与列车上其它设备的实时数据交互，根据实际列车通信网络的匹配需要可分别选择，例如，在地铁等长编组列车中，采用多功能车辆总线网关接口74，而在轻轨车、有轨电车、中低速磁浮等短编组列车中，采用选用控制局域网络接口73。

[0065] 串行通信接口72的数量为四个，采用MAX3232实现两路RS232通信接口，采用AMD2468实现两路RS485通信接口。串行通信接口72为多路备用接口，可提供系统内部与其它较慢速设备的数据交互，以及为控制系统应用在其它场合进行备用，例如，牵引供电系统与上层数据采集与监视控制系统(Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA)的接口，也可以通过外加转换设备转换成其它网络接口形式。

[0066] 存储单元4包括同步动态随机存储器41(Synchronous Dynamic RandomAccess Memory，简称SDRAM)、第一非易失性闪存42和第二非易失性闪存43，第一非易失性闪存42可以采用NORFLASH型的非易失性闪存，第二非易失性闪存43可以选用NANDFLASH型的非易失性闪存。

[0067] 同步动态随机存储器41和第二非易失性闪存43用于实时存储系统运行数据和主处理器1的软件，第一非易失性闪存42用于存储实现现场可编程门阵列2和浮点数字信号处理器3的软件。

[0068] 具体地，同步动态随机存储器41连接到主处理器11的DDR II专用控制接口，第一非易失性闪存42和第二非易失性闪存43连接到LPC总线接口，以存储整个牵引系统的数据、变量以及系统软件。动态数据一方面通过以太网接口71从网络获得，一方面通过LPC总线从现场可编程门阵列2处获得所有底层的牵引控制数据，通过使用同步动态随机存储器41进行缓存，然后定时存在大容量的第二非易失性闪存43中。

[0069] 当需要进行系统运行或故障分析时，通过以太网接口71将数据从第二非易失性闪存43下载至本地计算机101，然后由工程师或用户进行分析。系统软件的存储分为两部分：主处理器1的系统软件存储在第二非易失性闪存43中，而现场可编程门阵列2和浮点数字信号处理器3的软件则存储在第一非易失性闪存42中。

[0070] 参考图4，图4为本发明第四实施例中的现场可编程门阵列及外围设备的示意图。

[0071] 在本实施例中，数据采集控制单元5包括用于采集和处理模拟量的模拟输入模块51、用于输出模拟状态量的模拟输出模块52、用于采集和处理数字状态量的数字输入模块
53和用于输出数字状态量和控制量的数字输出模块54。

[0072] 具体地，现场可编程门阵列2通过模拟输入模块51完成所有模拟量，例如系统电压、电流、温度、流量和压力等模拟量的采集和处理，通过数字输入模块53完成所有数字量，例如列车和系统内部的数字信号、电机及列车速度信号的采集和处理；同时，通过模拟输出模块52将内部模拟状态量如实际牵引/制动力、本车参考速度等进行输出，而且可将系统内部模拟变量进行输出，供给系统测试使用；数字输出模块54可提供金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)和继电器两种输出方式，分别进行内部接触器等的控制和牵引系统内部的状态量及列车控制信号输出。

[0073] 功率驱动单元6包括驱动模块61、监测反馈模块62和开关管63。驱动模块61通过光纤或电缆实现与现场可编程门阵列2的连接。

[0074] 驱动模块61与开关管63和现场可编程门阵列2连接；所述监测反馈模块62与开关管61和可编程门阵列2连接。

[0075] 驱动模块61用于接收现场可编程门阵列2发出的驱动脉冲，并对驱动脉冲进行进行电隔离和功率放大，驱动开关管63动作。

[0076] 监测反馈模块62用于监测处理开关管63的运行状态并将处理结果反馈给现场可编程门阵列2，现场可编程门阵列2根据开关管63的运行状态进行保护逻辑的设定，对列车牵引控制系统实施保护。

[0077] 现场可编程门阵列2外围的各功能模块均具备自检测功能，技术实施方式为：通过现场可编程门阵列2输出一个自检信号及触发源至功能模块，然后检测该功能模块的输入状态，通过判断检测结果与激励是否一致判断功能模块的是否正常工作，实现现场可编程门阵列2外围的各个功能模块的自检测。

[0078] 下面结合上述实施例提供的列车牵引控制系统，具体说明该列车牵引控制系统的工作过程和实现的功能。

[0079] 列车牵引控制系统通过模拟输入模块51、数字输入模块53与电流、电压、温度、流量、压力、速度等传感器的接口、硬线接口以及控制局域网络接口73与多功能车辆总线网关接口74，实现对列车牵引、辅助变流系统及其被控对象(如牵引电机、辅助交直流负载等)的模拟信号和数字信号采集，以及实现列车所有信号的采集。

[0080] 根据采集的信号，现场可编程门阵列2和浮点数字信号处理器3调用相应的控制算法和逻辑，然后将运算结果通过功率驱动单元6驱动变流系统的开关管63，实现对被控对象(如牵引电机、辅助交直流负载等)输入电压、电流的控制，从而控制被控对象按照预期目标工作。

[0081] 另一方面，列车牵引控制系统通过网络接口单元7、数字输出模块54、模拟输出模块52等功能模块，将列车牵引控制系统所获取的信息进行输出或控制，从而实现对整个变流系统及其被控对象的监控和诊断。

[0082] 如图5所示，软件加载单元8进行软件加载的流程为：

[0083] 步骤10，连接以太网；

[0084] 具体地，通过以太网连接列车牵引控制系统；

[0085] 步骤20，选择要加载软件的目标控制器；

[0086] 步骤30，编译生成目标控制器软件的目标输出文件；

[0087] 具体地，采用目标控制器对应的IDE软件编译生成输出文件；

[0088] 步骤40，转换加载软件的文件格式；

[0089] 具体地，通过软件格式转换器转换成软件加载单元能够识别的文件格式；

[0090] 步骤50，加载软件至目标控制器；

[0091] 步骤60，加载完成后，复位目标控制器。

[0092] 软件加载单元8在进行软件加载时，可以有至少两种硬件支持方式。具体如下，参考图6和图7，图6为本发明第六实施例中的软件加载单元的示意图；图7为本发明第七实施例中的软件加载单元的示意图。

[0093] 如图6所示，现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32的软件存储在同一片第一非易失性闪存42中，采用地址空间分配法进行存储位置管理；当需要更新软件时，软件加载单元8通过主处理器1从第一非易失性闪存42读取对应地址空间的软件数据，然后根据加载时序由软件加载单元8加载至现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32。

[0094] 如图7所示，现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32的软件分别存储在不同的第一非易失性闪存42中。当需要更新软件时，软件加载单元8根据加载时序，通过主处理器1下载本地计算机101中的软件，通过以太网9分别下载到第一非易失性闪存42中，主处理器1分别给现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32复位信号，现场可编程门阵列2、第一浮点数字信号处理器31和第二浮点数字信号处理器32自动调用对应第一非易失性闪存42中的程序运行。

[0095] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。