[实用新型]一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板

说明书

技术领域

本实用新型属于嵌入式信号处理板，具体涉及一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板。

背景技术

依据某项目产品开发背景，需要在嵌入式信号处理板上实现弹道计算功能。由于弹道计算涉及到复杂的浮点计算，因此这种类型的信号处理板一般采用单片机、CPU、DSP、PowerPC、ARM等处理器实现弹道计算功能，同时还需要采用CPLD、FPGA等可编程器件实现逻辑控制功能。该类型信号处理板的典型连接关系见图1，为实现弹道计算功能，除处理器之外还需要程序存储器、数据存储器、外部设备等外围电路。

随着FPGA技术的不断发展，可以在FPGA内部嵌入处理器核，用于实现复杂的浮点计算功能。Xilinx公司推出的嵌入式开发套件EDK可实现在FPGA中嵌入MicroBlaze软处理器核、总线、内存、外设等。

MicroBlaze软处理器核是一种针对Xilinx FPGA器件而优化的功能强大的32位微处理器，是业界最快的软处理器核解决方案，可使用C、C++等高级编程语言进行编译。此外，EDK提供的总线、内存、外设等可直接实现用户所需的功能，能与MicroBlaze软处理器核协同工作，从而减少为外部设备编写驱动程序的工作。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板，它针对现有信号处理板采用通用处理器实现弹道计算功能，其电路组成较为复杂的缺陷，简化了硬件电路，采用软处理器核实现具有弹道计算功能的信号处理板。

本实用新型是这样实现的，一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板，它包括FPGA，程序存储器，驱动电路和接收电路，其中，程序存储器，驱动电路和接收电路均与FPGA连接，驱动电路与输出连接，接收电路与输入连接。

所述的FPGA还包括外部设备，总线，程序存储，数据存储和软处理器核，设备，程序存储，数据存储和软处理器核均与总线连接，

所述的FPGA选用Xilinx公司Virtex-4系列FPGA芯片，在FPGA芯片中嵌入MicroBlaze软处理器核。

本实用新型的优点是，采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板已在实际产品中得到应用，可完成弹道解算的功能，其计算结果精度和运算速度均满足要求。该信号处理板与其他同样功能的信号处理板相比，具有硬件简单、可靠性高、体积尺寸小、研制周期短、生产成本低等特点。

附图说明

图1为现有的信号处理板连接图；

图2为本实用新型所提供的一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板连接图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细介绍：

如图2所示，一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板包括FPGA，程序存储器，驱动电路和接收电路，其中，程序存储器，驱动电路和接收电路均与FPGA连接，驱动电路与输出连接，接收电路与输入连接，FPGA还包括外部设备，总线，程序存储，数据存储和软处理器核，设备，程序存储，数据存储和软处理器核均与总线连接，选用Xilinx公司Virtex-4系列FPGA芯片，在FPGA芯片中嵌入MicroBlaze软处理器核，以及相关总线、内存和外设。

对图1所示的现有的信号处理板进行改进，主要措施为：去除处理器及其外围电路，同时采用软处理器核将该部分功能嵌入到FPGA中，从而简化了信号处理板电路。改进后的一种采用软处理器核实现弹道计算的信号处理板主要组成部分功能及连接关系说明如下：

FPGA电路采用XC4VSX35器件，用于实现逻辑控制功能，同时内部嵌入了软处理器核及其相关电路，可完成附图1中处理器、数据存储、程序存储2的功能；

程序存储1用于存储FPGA程序，信号处理板通电后，程序自动从程序存储1中加载到FPGA中；接收电路用于实现对外部信号的接收和采集，可以是传感器、耦合器、总线接收器、模数转换器等形式，与FPGA直接连接；驱动电路用于实现控制信号驱动或数据的输出，可以是电平驱动器、总线驱动器、开关、继电器、数模转换器等形式，与FPGA直接连接。

采用软处理器核的信号处理板连接关系见附图2，该信号处理板将弹道计算功能所需的处理器及其存储器、外部设备等嵌入到FPGA中，实现硬件电路的简化。