[发明专利]数字化仪综合控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及数字化仪技术领域，具体来讲，涉及一种数字化仪综合控制装置。

背景技术

数字化仪是高速实时采样技术的一种模块化仪器应用形式，具有实时采样、 存储、传输及数据处理的仪器特点。

数字化仪常用系统构架为整机系统在整机时序控制电路的调配下进行工 作。图1是现有技术中数字化仪的一种系统架构框图。如图1所示，整机时序 控制电路为固化的ASIC芯片，对时钟、通道、AD、数据总线、存储器、外部 接口、模块总线控制接口等功能电路控制相对固定，配置的方式不够灵活。

另外，在这样的系统中，时钟的功能相对单一，一般只能够实现固定频率 的采样；其采样数据在通过存储后直接由仪器总线上传，不能实现内部数据处 理和多种数据存储机制；在应用环境或总线接口方式发生变化时，就必须对整 机的时序控制电路进行重新设计，设计不灵活、可扩展性、可移植性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种使数字化仪更具有灵活 性，扩展性、移植性好的数字化仪综合控制装置。

为实现上述目的，本发明的数字化仪综合控制装置，其特征在于，包括底 层监控电路、控制逻辑电路、可重构电路以及多个功能模块接口；

底层监控电路接收来自上位机的上层控制命令、上层重构命令或配置数据， 并将上层控制命令、上层重构命令解析为控制命令和重构命令；控制逻辑电路 接收来自底层监控电路的控制命令，并通过功能模块接口向各个功能模块发送 控制命令，实现对各个功能模块的控制；

控制逻辑电路通过功能模块接口接收来自采样存储功能模块中的采样数 据，并发送给底层监控电路；底层监控电路处理来自控制逻辑电路的采样数据， 并向上位机传送；

可重构电路接收来自底层监控电路的重构命令，释放控制逻辑电路对可重 构电路中的存储芯片的控制权，将底层监控电路接收的配置数据存入可重构电 路中的存储芯片中，然后，控制逻辑电路重新获得可重构电路中的存储芯片的 控制权，并读入配置数据，对控制逻辑电路的控制逻辑进行重构，对各功能模 块进行不同工作模式的选择或设置，实现数字化仪的各种运行功能。

本发明的发明目的是这样实现的：

在本发明的数字化仪综合控制模块中，控制逻辑电路具有多个功能模块接 口，其接收来自底层监控电路的控制命令，并向各个功能模块发送控制命令， 实现对各个功能模块的控制。这样数字化仪综合控制模块对各个功能模块是一 种面向器件的命令控制方式，在针对不同的应用环境时，控制逻辑电路可以根 据具体的需求对各个功能模块进行单独配置，对各功能模块进行不同工作模式 的选择或设置，实现数字化仪的各种运行功能。

同时，本发明利用可重构思想，在数字化仪综合控制模块中增加了可重构 电路，完成了对其中的控制逻辑电路的控制逻辑的重构，实现了根据模拟信号 输入或应用需求的不同重构控制模块使其具有不同方式的功能模块配置。这样 使数字化仪构架配置更具有灵活性，扩展性、移植性。

本发明数字化仪综合控制电路模块的设计理念可以用两种通道，一个核心 来概括。

两种通道分别是指数据通道与命令通道，数据通道中的两种数据流为：采 样数据流和配置数据流，数据通道的作用包括：向上位机传送采样存储功能模 块中采样数据流；上位机向可重构电路发送的可重构配置数据流。命令通道包 括两种控制命令和重构命令，上位机通过数字化仪综合控制模块向各个功能模 块发送的控制命令，实现对各个功能模块的控制；上位机对底层监控电路的重 构命令，实现对可重构电路中，存储芯片配置数据的重新配置，进而实现对控 制逻辑电路的控制逻辑的重构。

一个核心是指数字化仪综合控制模块的底层监控电路，其解析上层控制命 令和处理采样数据，并且能在控制逻辑电路的配合下向各个功能模块发送解析 后上层控制命令从而实现对各个功能模块的配置，完成上位机与各个功能模块 的通信控制。

附图说明

图1是现有技术中数字化仪的一种系统架构框图；

图2是本发明数字化仪综合控制模块的一种具体实施方式的原理框图；

图3是图2所示数字化仪综合控制模块对功能模块的控制过程图；

图4是图2所示数字化仪综合控制模块对存储功能模块的采样数据上传过程 图；

图5是图2所示数字化仪综合控制模块的重构过程图。