[发明专利]多功能模块化电路板

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术、电子技术、自动控制技术和仿真技术领域。

背景技术

在航天测试、工业控制等领域中时常会用到测试及控制设备，测试及控制设备的核心是内部集成电路。节约集成电路的开发成本、减少研发周期、提高可靠性、维修性、具有一定的针对性成为当今控制、测试领域的一种普遍需求。

多功能模块化电路板的应用将提供一种有效的解决方案。

发明内容

本发明是为了解决集成电路板功能单一、可维修性和扩展性差的问题，本发明提供了一种多功能模块化电路板。

多功能模块化电路板，它包括主控板、继电器单元模块、AD采集单元模块、AD前端调理模块、电流采集模块、DA单元模块、总线驱动模块、通讯模块、网口通讯模块、指令模块和键盘扫描模块；

所述的主控板为方形结构，该主控板包括DSP、FPGA、供电接口、通讯接口、ADC输入接口和多个IO接口；

所述的DSP的信号输入输出端与FPGA的信号输入输出端连接，

DSP的模拟信号输出端与ADC输入接口连接，

DSP用于实现对系统进行初始化、任务调度和处理，

FPGA用于控制继电器单元模块、AD采集单元模块、AD前端调理模块、电流采集模块、DA单元模块、总线驱动模块、通讯模块、网口通讯模块、指令模块和键盘扫描模块，所述的DSP的串行通信端口与通讯接口连接，

FPGA的信号输出端同时与多个IO接口连接，

供电接口用于给DSP、FPGA、继电器单元模块、AD采集单元模块、AD前端调理模块、电流采集模块、DA单元模块、总线驱动模块、通讯模块、网口通讯模块、指令模块和键盘扫描模块提供工作电源，

所述的继电器单元模块、AD采集单元模块、AD前端调理模块、电流采集模块、DA单元模块、总线驱动模块、通讯模块、网口通讯模块、指令模块和键盘扫描模块的信号输出端均用于与主控板的IO接口连接，

继电器单元模块用于控制信号的导通和断开，

AD采集单元模块用于实现32路模拟电压信号的模数转换，

AD前端调理模块用于对模拟信号进行调理，

电流采集模块用于将电流信号转换为电压信号，

DA单元模块用于给被测设备产生信号源，

总线驱动模块用于给被测设备进行状态设置、状态采集及控制外围设备，

通讯模块用于实现与测控台、计算机或被测设备之间进行RS422、RS485和RS232通讯，

网口通讯模块用于实现与计算机或其它网口设备进行网口通讯，

指令模块用于对输入信号转换成大电压或大电流信号，

键盘扫描模块通过键盘在液晶屏上设置命令参数，实现用户设置命令参数的采集。

所述的主控板的IO接口的个数为5个。

所述的供电接口为4芯弯针连接器，通讯接口为DB9型连接器，ADC输入接口为10×2的双排插针型连接器，IO接口为31×2的双排插针型连接器，且该IO接口两侧均有安装定位孔。

所述的电流采集模块采用霍尔电流传感器实现。

所述的FPGA采用美国ALTERA公司cycloneIII系列的EP3C16F484I7N实现。

所述的DSP芯采用美国TI公司的TMS320LF2407A实现。

本发明带来的有益效果是，本发明所述的多功能模块化电路板设计成熟、可靠性强，同时具备较强的灵活性、扩展性和可维修性；通过使用本发明节约了设备的研发周期和研发成本，提高了工作效率；外围单元模块个数不固定，可根据实际需要自行设计和扩展，只要满足主控板接口要求，嵌入到主控板上即可。本发明提供了一种基于DSP和FPGA的开发环境；在航天测试及工业控制领域应用较为广泛。

附图说明

图1为本发明所述的多功能模块化电路板的原理示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的多功能模块化电路板，它包括主控板1、继电器单元模块2、AD采集单元模块3、AD前端调理模块4、电流采集模块5、DA单元模块6、总线驱动模块7、通讯模块8、网口通讯模块9、指令模块10和键盘扫描模块11；

所述的主控板1为方形结构，该主控板1包括DSP、FPGA、供电接口、通讯接口、ADC输入接口和多个IO接口；

所述的DSP的信号输入输出端与FPGA的信号输入输出端连接，

DSP的模拟信号输出端与ADC输入接口连接，