基于FPGA的多路隔离信号存储系统设计

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基于FPGA的多路隔离信号存储系统设计

作者：倪震明

来源：《物联网技术》2017年第05期

摘要：文中设计了以FPGA为控制核心，以Flash K9WBG08U1M为存储介质的存储系统。系统上电工作后开始接收PCM码流，并在起飞信号唤醒后接收3路隔离模拟量，数据存储完成后，通过RS 422将存储数据回读进行分析。文中介绍了系统整体组成、各模块功能设计和系统逻辑设计。测试结果表明，该存储系统存储数据可靠稳定，满足任务要求。

关键词：FPGA；信号存储；Flash；RS 422

中图分类号：TN431.2；TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）05-00-03

0 引言

在航天测控系统中，遥测参数的测试对于验证飞行器的设计参数、判断试验中的故障等具有重要意义[1]。本文研制的采集存储系统作为遥测系统的组成部分，用于实时存储飞行器在

飞行中的动态参数。存储系统以FPGA作为控制核心，以Flash作为数据的存储介质，以接收到起飞信号作为启动模拟量数据采集的起点，实现1路5 Mb/s的PCM码流和3路模拟量的接收。试验完成后，将存储数据回读，对其进行分析和回放，以验证接收的数据是否正确、完整。

1 存储系统组成

存储系统组成框图如图1所示。主控单元FPGA上电进行初始化后，等待并解析RS 422

接收器接收的命令，当接收到启动记录命令时，开始接收PCM码流，直到存储系统被断电。当判断接收的起飞信号有效时，采集并存储3.2 s模拟量。其中，3路模拟量之间要求互相隔离，模拟量与PCM码流也互相隔离。记录完成后，通过RS 422发送器将接收的数据传至地面设备进行事后分析。

2 系统各模块设计

2.1 RS 422接口电路

存储系统的RS 422接口电路包括PCM码流接收电路、与地面设备通信时命令接收和数据发送电路。RS 422接口在传输数据时使用双绞线传输。

RS 422命令接收模块和数据发送模块采用异步串行方式，包括1位起始位、8位数据位、1位校验位和1位停止位。存储系统在接收命令时，先判断起始位，当起始位有效时开始接收8位数据，接收完8位数据后进行校验，校验为有效数据时才对其解析，执行相应命令。