[发明专利]用于光电跟踪仪的智能时钟同步控制电路

说明书

技术领域

本发明属于同步控制技术领域，主要涉及一种光电跟踪仪用的时钟同步控制电路，尤其涉及光电跟踪仪与外时基实时同步的控制电路。

背景技术

光电跟踪仪是武器系统的主要组成部分，实现对运动目标的位置参数实时测量，它一般包含电视探测器、红外热像仪、激光测距机等多种传感器、及控制计算机和伺服系统等多个控制单元。通常光电跟踪仪需要和武器系统协同工作，光电跟踪仪需要接收武器系统输出的同步时钟作为光电跟踪仪的外时统基准，通过内嵌的时钟同步控制电路的处理，生成与外时统信号同步的多种不同频率的时钟同步信号和多路视频同步信号。通过这些同步信号的控制，使光电跟踪仪内部各单元同步、有序工作，控制不同的传感器在同一时刻探测同一目标，这样有利于多传感器输出数据的融合，各传感器输出数据同步采集、同步发送，降低了采集数据的传输延迟时间，提高了光电跟踪仪的跟踪精度、可靠性和稳定性。

现有的时钟同步控制电路由时钟发生器、计数器、存储器组成。该电路需要预先设计各同步信号的时序和信号间的逻辑关系，利用计算机开发专门用于该电路所需生成信号状态变化的时序软件，再通过计算机将该软件生成的多种不同频率的时钟同步信号、多路视频同步信号转换成并行输出的数据文件，最后通过编程工具将该数据文件固化在存储器中。该时钟同步控制电路上电后，时钟发生器产生的时钟信号作为计数器的时钟输入，当外时统信号为有效使能信号时，触发计数器开始计数，由于计数器的输出和存储器的地址线一一对应连接，随计数器的数值依次累加，从而将存储器中存储的数据文件依序并行输出，生成光电跟踪仪所需的同步信号。然而，这种时钟同步控制电路存在以下不足：1）存储器为时钟同步控制电路的核心器件，其访问时间一般为150ns～200ns，因此要求时钟发生器工作频率不得高于5MHz，另外该电路产生的所有同步信号均与外时统信号有150ns～200ns的延迟时间，这样对于跟踪高速目标会产生数据滞后影响，降低跟踪精度；2）该电路工作时依赖外时统信号，当没有外时统信号时，该电路无法正常工作，造成光电跟踪仪“瘫痪”；3）利用存储器并行输出各个同步信号，若有一路同步信号需要调整时，需要按照各个同步信号的时序重新设计，设计过程比较复杂，现场可修改能力比较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，为光电跟踪仪提供一种可自主识别匹配外时统信号的智能型时钟同步控制电路。

为解决上述技术问题，本发明提供的光电跟踪仪智能时钟同步控制电路包括电源、时钟源、上拉电阻R1和同步控制电路，所述同步控制电路为可编程逻辑器件，该逻辑器件包括两个输入端、六个输出端以及内置的同步控制电路软件包，输入端1接收武器系统输出的外时统信号，输入端2接收所述时钟源输出的时钟信号；所述上拉电阻R1的一端与所述输入端1连接，另一端和所述电源连接，上拉电阻R1的作用是，在没有输入信号时将输入端1拉升为固定高电平；在有输入信号时对输入端1上的电平不产生影响；所述同步控制电路软件包含有控制模块、计数器和输出模块，所述控制模块的功能是：查询输入端1，当有外时统信号且外时统信号为使能信号时，控制输入端2开始接收所述时钟源输出的时钟信号，当时钟信号第一个脉冲到来时，向所述计数器输出一个有效清零信号；当输入端1为固定高电平时，生成计数指令并送给所述计数器；监测所述计数器的计数值，当计数器的计数超出溢出阈值时，且时钟信号的下一个脉冲到来时，则生成与所述时钟信号同脉宽的有效清零信号即溢出清零指令并送给计数器；

所述计数器的功能是：当接到有效清零信号或溢出清零信号时自动清零；当接到计数指令且在所述时钟源的时钟信号触发下自动计数，并将计数信号送给输出模块；

所述输出模块的功能是，将计数信号与各种同步信号的计数标记进行比较：当计数值达到激光同步信号的计数标记值时，通过输出端1向光电跟踪仪中的激光测距机发送激光同步信号；当计数值满足伺服同步信号的计数值的整数倍时，通过输出端2向光电跟踪仪中的伺服系统发送伺服同步信号；当计数值达到操控同步信号的计数标记值时，通过输出端3向光电跟踪仪中的控制计算机发送操控同步信号；当计数值达到电视场同步标记值时，通过输出端4向光电跟踪仪中电视探测器发送脉宽为1.6ms的电视同步信号；当计数值达到红外场同步标记值时，通过输出端5向光电跟踪仪中红外热像仪发送脉宽为1.6ms的红外同步信号；当计数值达到同步采样信号的计数标记值时，通过输出端6向光电跟踪仪中的控制计算机发送同步采样信号。

根据本发明，所述的时钟源是一个20MHz晶振，所述的电源为+5V电源，所述R1的阻值为4.7K。