[发明专利]一种多协议数据采集小型CPCI板卡

权利要求书

1.一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于包括：数据处理模块、总线转接模块、CPCI接口模块、功能接口模块、双向驱动模块和差分模块；

上位机发送的触发指令通过总线转接模块传递给数据处理模块，数据处理模块接收到触发指令后，生成数据采集指令并发送给双向驱动模块，双向驱动模块将数据采集指令进行驱动放大后，通过差分模块转换为差分信号，再通过功能接口模块输出给数据采集传感器，数据采集传感器采集的外部差分信号通过功能接口模块送入差分模块，差分模块将输入的外部差分信号转换为共模信号后送入双向驱动模块，双向驱动模块将所述共模信号进行电平转换后提供给数据处理模块，数据处理模块根据对应的协议将进行电平转换后的信号进行处理，处理结果通过总线转接模块匹配CPCI总线并最终输出，从而实现多协议数据采集。

2.根据权利要求1所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：所述数据采集传感器包括温度传感器、直线位置传感器以及旋转位置传感器。

3.根据权利要求2所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：数据处理模块针对直线位置传感器或旋转位置传感器进行数据采集和处理时，采用EnDat协议。

4.根据权利要求2所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：数据处理模块针对温度传感器进行数据采集和处理时，采用SMBus协议。

5.根据权利要求2中任一项所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：直线位置传感器为光栅尺，旋转位置传感器为光电码盘，温度传感器为红外温度采集器。

6.根据权利要求3所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：当采集的数据为直线位置传感器或者旋转位置传感器输出时，数据处理模块采用EnDat协议进行采集和处理，步骤如下：

(6.1)数据处理模块接收到触发指令后，生成方波时钟信号CLOCK，该信号对应的计数器COUNT初始化为0；

(6.2)在CLOCK的每个时钟上升沿计数器COUNT自加1；

(6.3)当检测到COUNT的值为3时，说明直线位置传感器或者旋转位置传感器已经将位置值保存完毕，发送8位模式指令给直线位置传感器或者旋转位置传感器；

(6.4)当检测到COUNT的值为11时，开始检测直线位置传感器或旋转位置传感器对应的数据信号的上升沿，当上升沿到来说明收到数据起始位，以后在每个CLOCK信号的上升沿从低位到高位依次保存电平值，直到检测到COUNT的值为34时，停止接收数据，将存储的所有电平值转换为位置值并输出。

7.根据权利要求4所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：当采集的数据为温度传感器输出时，数据处理模块采用SMBus协议进行采集和处理，步骤如下：

(7.1)数据处理模块接收到触发指令后，在数据总线上先给温度传感器写从地址00H；

(7.2)在数据总线上给温度传感器写命令07H；

(7.3)在数据总线上给温度传感器写读命令，温度传感器开始传输温度数据；

(7.4)数据处理模块读取温度数据低字节；

(7.5)数据处理模块读取温度数据高字节；

(7.6)数据处理模块读取温度数据错误信息码；

(7.7)将温度数据低字节与高字节拼接，形成温度值并输出。

8.根据权利要求6所述的一种多协议数据采集小型CPCI板卡，其特征在于：方波时钟信号CLOCK的周期为0.5微秒。

9.一种飞行器控制系统半实物仿真试验系统，其特征在于：该试验系统包括飞控计算机、伺服机构、数据采集系统和仿真计算机，仿真计算机用于将飞行器真实飞行时的环境参数上传给飞控计算机，飞控计算机根据所述环境参数控制伺服系统工作，数据采集系统采集伺服机构的执行状态、环境温度、设备温度，上传给仿真计算机，从而完成飞行器控制系统半实物仿真试验；所述数据采集系统采用如权利要求1～8中任一项所述多协议数据采集CPCI板卡实现。