CN203038046U - 一种控制板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种控制板,所述控制板包括数字信号处理器、模拟数字信号转换器、CPLD芯片和Micro-SD扩展,所述数字信号处理器为DSP,所述模拟数字信号转换器为高精度AD芯片,所述CPLD芯片包括逻辑保护部件及I/O扩展部件,所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,AD芯片的BUSY端与DSP相连,Micro-SD通过SPI与DSP相连。本实用新型的控制板适用于电机控制、汽车电子、通信、新能源等数字控制领域,实现了对数字信号的高速处理和对***设备的智能控制。
Description
技术领域
本实用新型属于控制领域,具体涉及一种控制板。
背景技术
随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术得到迅速的发展。微处理器有丰富的***设备,能很好的执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差,无法满足庞大信息量的高速实时处理要求。而DSP采用了哈佛总线结构,可以对数字信号进行高速处理,但控制能力不足。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能。另外,随着对控制精度要求的不断提高,对模数转换精度提出了更高的要求,但DSP通常为12位的片内AD转换模块,难以满足精度要求。且片内AD要求输入信号多为直流信号,对交流信号需进行相应的处理。在控制***中,通常还需要设计逻辑控制电路保护***的正常工作。
实用新型内容
本实用新型提供了一种控制板,可很好的解决以上问题。
本实用新型提供了一种控制板,所述控制板包括数字信号处理器、模拟数字信号转换器和CPLD芯片,所述数字信号处理器为DSP,所述模拟数字信号转换器为AD芯片,所述CPLD芯片包括逻辑保护部件及I/O扩展部件,所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,AD芯片的BUSY端与DSP相连。
根据本实用新型的具体技术方案,其中,所述AD芯片为六通道16位的模数转换器ADS8556。
根据本实用新型的具体技术方案,其中,所述AD芯片为二片或二片以上,二片或二片以上的AD芯片采用并行接口模式。
根据本实用新型的具体技术方案,其中,所述控制板还包括RS232、RS485和CAN总线。
根据本实用新型的具体技术方案,其中,所述控制板还包括Micro-SD卡,DSP上的SPI串行***设备接口部件与Micro-SD卡相连。
根据本实用新型的具体技术方案,其中,所述控制板还包括LED显示灯,DSP上的通用I/O扩展部件与LED显示灯相连。
本实用新型的控制板的优点是:适用于电机控制、汽车电子、通信、新能源等数字控制领域,实现了对数字信号的高速处理和对***设备的智能控制;AD芯片支持±10V的模拟信号输入,对于交流信号的采集,无需进行直流偏置处理便可直接采集,简化了硬件电路设计的同时也保留了信号的同步性;通过CPLD芯片的使用,可以快速的对外部故障信号进行响应;多种通讯方式便于***的状态监测与控制;Micro-SD卡的扩展方便用户进行***运行数据的存储与读取;DSP的I/O口作为LED显示灯,更直观的进行***状态监测。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。其中:
图1为控制板的整体功能示意图;
图2为控制板的内部主要信号示意图。
具体实施方式
下面以具体实施例的方式说明本实用新型,但是本实用新型决不仅限于下列实施例。
一种控制板,如图1-2所示,所述控制板包括数字信号处理器、模拟数字信号转换器和CPLD芯片,所述数字信号处理器为DSP,所述模拟数字信号转换器为AD芯片,所述CPLD芯片包括逻辑保护部件及I/O扩展部件,所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,AD芯片的BUSY端与DSP相连。
DSP可以采用Freescale公司的DSP56800E系列作为数字信号处理器,其具备数字信号的高速实时运算能力,同时具有丰富的I/O口和***设备,其60MIPS的指令执行速度可以满足信号的高速处理要求。
CPLD芯片可以采用XILINX公司的XC9500系列芯片,它拥有81个用户I/O端口,满足常规控制应用的资源要求,其具有5ns的pin-pin逻辑延迟,***频率高达178MHz,可以快速实现***的逻辑保护。
CPLD芯片包括数字逻辑保护部件及I/O扩展部件两部分。逻辑保护部件将PWM信号与故障信号相与,故障信号产生时,无需经过DSP的运算处理,便可以利用CPLD芯片的高速逻辑转换使得故障信号快速响应,从而保证***的正常运行。所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,方便于DSP对其进行状态的检测与控制。
所述AD芯片为六通道16位的模数转换器ADS8556,6个模拟输入组成3个通道组,这些通道组进行并行采样,保留了信号的相对相位信息。独立的转换开始信号控制6个通道一起转换。
所述AD芯片为二片或二片以上,二片或二片以上的AD芯片采用并行接口模式。
当控制板采用两片ADS8556作为模拟数字信号转换器时,总共有12路16位的AD端口,最小采集时间为280ns,最大转换时间为1.26us,AD芯片采用了并行接口模式,数据以字为单位进行操作,数据传输速度快。模拟信号为±10V输入,对于交流信号的采集,无需进行直流偏置处理便可直接采集,简化了硬件电路设计的同时也保留了信号的同步性。芯片的BUSY端与DSP相连,DSP可以随时监测AD芯片的工作状态。
所述控制板还包括RS232、RS485和CAN总线,控制板支持多种通讯方式,可以方便的进行***的状态监测和远程监控。
控制板可以包括一通道RS232、一通道RS485和一通道CAN总线。
所述控制板还包括Micro-SD卡,DSP上的SPI串行***设备接口部件与Micro-SD卡相连,控制板利用SPI串行***设备接口部件扩展了Micro-SD卡,可以方便用户进行***运行数据的存储与读取。
所述控制板还包括LED显示灯,DSP上的通用I/O扩展部件与LED显示灯相连,控制板利用通用I/O扩展部件扩展了LED显示灯,可以更直观的监控***的运行状态。
除了两片ADS8556的12路AD采样外,控制板还使用了4路片内AD进行信号的转换,使得AD采样接口足够充裕。其中1路为56800E内部温度传感器的输出信号,可以对芯片内部温度进行监控,另外3路可以对精度要求不高的信号进行模数转换。
实施例1
一种控制板,如图1-2所示,所述控制板包括数字信号处理器、模拟数字信号转换器和CPLD芯片,所述数字信号处理器采用Freescale公司的DSP56800E系列,所述模拟数字信号转换器采用两片六通道16位的模数转换器ADS8556,二片ADS8556采用并行接口模式,CPLD芯片采用XILINX公司的XC9500系列芯片,所述CPLD芯片包括逻辑保护部件及I/O扩展部件,CPLD芯片的逻辑保护部件将PWM信号与故障信号相与,所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,AD芯片的BUSY端与DSP相连,控制板还包括一通道RS232、一通道RS485和一通道CAN总线,控制板还包括Micro-SD卡,DSP上的SPI串行***设备接口部件与Micro-SD卡相连,控制板还包括8盏LED显示灯,DSP上的通用I/O扩展部件与8盏LED显示灯相连,除了两片ADS8556的12路AD采样外,控制板还使用了4路片内AD进行信号的转换,使得AD采样接口足够充裕。其中1路为56800E内部温度传感器的输出信号,可以对芯片内部温度进行监控,另外3路可以对精度要求不高的信号进行模数转换。
本实用新型的控制板的优点是:适用于电机控制、汽车电子、通信、新能源等数字控制领域,实现了对数字信号的高速处理和对***设备的智能控制;AD芯片支持±10V的模拟信号输入,对于交流信号的采集,无需进行直流偏置处理便可直接采集,简化了硬件电路设计的同时也保留了信号的同步性;通过CPLD芯片的使用,可以快速的对外部故障信号进行响应;多种通讯方式便于***的状态监测与控制;Micro-SD卡的扩展方便用户进行***运行数据的存储与读取;DSP的I/O口作为LED显示灯,更直观的进行***状态监测。
以上所述的仅是本实用新型的原理和优选实施例。应当指出,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干的变形和改进,也应视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种控制板,其特征在于:所述控制板包括数字信号处理器、模拟数字信号转换器和CPLD芯片,所述数字信号处理器为DSP,所述模拟数字信号转换器为AD芯片,所述CPLD芯片包括逻辑保护部件及I/O扩展部件,所述CPLD芯片的I/O扩展部件通过地址线、数据线与DSP相连,AD芯片的BUSY端与DSP相连。
2.根据权利要求1所述的控制板,其特征在于:所述AD芯片为六通道16位的模数转换器ADS8556。
3.根据权利要求1所述的控制板,其特征在于:所述AD芯片为二片或二片以上,二片或二片以上的AD芯片采用并行接口模式。
4.根据权利要求1所述的控制板,其特征在于:所述控制板还包括RS232、RS485和CAN总线。
5.根据权利要求1所述的控制板,其特征在于:所述控制板还包括Micro-SD卡,DSP上的SPI串行***设备接口部件与Micro-SD卡相连。
6.根据权利要求1所述的控制板,其特征在于:所述控制板还包括LED显示灯,DSP上的通用I/O扩展部件与LED显示灯相连。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106094646A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-11-09 | 国网河北省电力公司衡水供电分公司 | 电力调度自动化数据采集*** |
CN109799810A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-05-24 | 北京无线电测量研究所 | 一种单板控制板的监测装置及*** |
CN110543114A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-12-06 | 湖北九州云仓科技发展有限公司 | 一种自动化设备通用型控制板 |
CN113093631A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-09 | 珠海广浩捷科技股份有限公司 | 一种Auto-Test-Handler-System-AD-V1板卡 |
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