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和记娱乐ag旗舰厅怎么下载:基于VXI总线接口电路的设计方案解析



跟着今世无线通信系统的成长,移动通信、雷达、卫星通信等 通信系统对收发切换开关的开关速率、功率容量、集成性等方面有了更高的要求, 是以钻研总线技巧,开拓满意军方特殊要求的总线模块,具有十分紧张的意义,我们将使用虚拟仪器思惟,将硬件电路以软件的要领实现,以下设计的射频开关可以由谋略机直接节制,可以很方便地与总线测试系统集成,最大年夜限度的发挥谋略机和微电子技巧在当今测试领域中的利用,具有广阔的成长前景。

1 VXI总线接口电路的设计与实现

VXIbus是VMEbus在仪器领域的扩展,是谋略机操纵的模块化自动仪器系统。它寄托有效的标准化,采纳模块化的要领,实现了系列化、通用化以及VXIbus仪器 的交换性和互操作性,其开放的体系布局和PlugPlay要领完全相符信息产品的要求。它具有高速数据传输、布局紧凑、设置设置设备摆设摆设机动、电磁兼容性好等优点,,是以系统组建和应用异常方便,利用也越来越广泛,已徐徐成为高机能测试系统集成的首选总线。

VXI总线是一种完全开放的、适用于各仪器临盆和记娱乐ag旗舰厅怎么下载厂家的模块化仪器背板总线规范。VXI总线器件主要分为:寄存器基器件、消息基器件和存储器基器件。今朝寄存器基 器件在利用中所占和记娱乐ag旗舰厅怎么下载比例最大年夜(约70%)。VXIbus寄存器基接口电路主要包括:总线缓冲驱动、寻址和译码电路、数据传输应答状态机、设置设置设备摆设摆设及操作寄存器组 四个部分。四个部分中除总线缓冲驱动采纳74ALS245芯片来实现外,另外部分都用FPGA来实现。采纳一片FLEX10K 芯片EPF10K10QC208-3和一片EPROM芯片EPC1441P8,使用响应软件MAX+PLUSⅡ来进行设计与实现。

1.1 总线缓冲驱动

该 部分完成对VXI背板总线中的数据线、地址线和节制线的缓冲接管或驱动,以满意VXI规范旌旗灯号的要求。对付A16/D16器件,只要实现背板数据总线 D00~D15的缓冲驱动。根据VXI总线规范的要求,此部分采纳两片74LS245实现,用DBEN*(由数据传输应答状态机孕育发生)来选通。

1.2 寻址和译码电路

寻址线包括地址线A01~A31、和记娱乐ag旗舰厅怎么下载数据选通线DS0*和DS1*、长字线LWORD*。节制线包括地址选通线AS*和读/写旌旗灯和记娱乐ag旗舰厅怎么下载号线WRITE*。

本电路的设计采纳MAX+PLUSⅡ的道理图设计要领。使用元件库里的现有元件进行设计,采纳了两片74688和一片74138。

该 功能模块对地址线A15~A01及地址改动线AM5~AM0进行译码。当器件被寻址时,接管地址线及地址改动线上的地址信息,并将其与本模块上硬件地址开 关设置的逻辑地址LA7~LA0相对照,假如AM5~AM0上逻辑值为29H或2DH(因为是A16/D16器件),地址线A15、A14均为1,并且 A13~A06上的逻辑值与模块的逻辑地址相等时,该器件被寻址选通(CADDR*为真)。接着其结果被送往下一级译码节制,经由过程对地址A01~A05进 行译码选中模块在16位地址空间的寄存器。

1.3 数据传输应答状态机

数据传输总线是一组高速异步并行数据传输总线,是VMEbus系统信息互换的主要组成部分。数据传输总线的旌旗灯号线可分为寻址线、数据线、节制线三组。

该部分的设计采纳MAX+PLUSⅡ的文本输入设计要领。因为DTACK*的时序对照繁杂,以是采纳AHDL说话来进行设计,经由过程状态机实现。

该 功能模块对VXI背板总线中的节制旌旗灯号进行组态,为标准数据传输周期供给时序及节制旌旗灯号(孕育发生数据传输使能旌旗灯号DBEN*,总线完成数据传输所需的应答信 号DTACK*等)。在进行数据传输时,系统节制者首先对模块进行寻址,并将响应的地址选通线AS*,数据选通线DS0*、DS1*以及节制数据传输偏向 的WRITE*旌旗灯号线等设置为有效电平。当模块检测到地址匹配及各节制线有效后,驱动DTACK*为低电平,以此向总线节制者确认已经将数据放置在数据总 线上(读周期)或已经成功地接管到数据(写周期)。

1.4 设置设置设备摆设摆设寄存器

每个VXI总线器件都有一组“设置设置设备摆设摆设寄存器”,系统主节制器经由过程读取这些寄存器的内容来获取VXI总线器件的一些基础设置设置设备摆设摆设信息,如器件类型、型号、临盆厂家、地址空间(A16、A24、A32)以及所要求的存储空间等。

VXI总线器件的基础设置设置设备摆设摆设寄存器有:识别寄存器、器件类型寄存器、状态寄存器、节制寄存器。

该部分电路的设计采纳MAX+PLUSⅡ的道理图设计要领,使用74541芯片,其创建的功能模块。

ID、 DT、ST寄存器都是只读寄存器,节制寄存器为只写寄存器。本设计中,VXI总线主要用于节制这批开关的通断,以是,只要向通道寄存器中写入数据就可以控 制继电器开关的吸和或断开状态,查询继电器状态也是从通道寄存器中读取数据即可。根据模块设计必要,在其响应各数据位写入适当的内容,从而能够对功能模块的射频开关进行有效节制。

2 模块功能电路板的设计

每个VXI总线器件都有一组“设置设置设备摆设摆设寄存器”,系统主节制器经由过程读取这些寄存器的内容来获取VXI总线器件的一些基础设置设置设备摆设摆设信息,如器件类型、型号、临盆厂家、地址空间(A16、A24、A32)以及所要求的存储空间等。

射 频电路的频率范围约为10kHz到300GHz。跟着频率的增添,射频电路体现出不合于低频电路和直流电路的一些特点。是以,在设计射频电路的板时 就必要分外留意射频旌旗灯号给板所带来的影响。本射频开关电路是由VXI总线节制的,在设计中为削减滋扰,在总线接口电路部分与射频开关功能电路间采纳 排线连接,以下主要先容射频开关功能电路部分PCB板的设计。

2.1元器件的结构

电磁 兼容性(EMC)是指电子系统在规定的电磁情况中按照设计要求能正常事情的能力。对付射频电路PCB设计而言,电磁兼容性要求每个电路模块只管即便不孕育发生电磁 辐射,并且具有必然的抗电磁滋扰能力。而元器件的结构直接影响到电路本身的滋扰及抗滋扰能力。也直接影响到所设计电路的机能。结构总的原则:元器件应尽可能同一偏向排列,经由过程选择PCB进入熔锡系统的偏素来削减以致避免焊接不良的征象;元器件间起码要有0.5mm的间距才能满意元器件的熔锡要求,若PCB板的空间容许,元器件的间距应尽可能宽。元器件的合理结构也是合理布线的一个条件,是以应该综合斟酌。在本设计中,继电器是用于转换射频旌旗灯号的通道,故应将继电器只管即便切近旌旗灯号输入端与输出端,以此来只管即便减短射频旌旗灯号线的走线长度,为下一步的合理布线做出斟酌。此外,本射频开关电路是由VXI总线节制,射频旌旗灯号对VXI总线节制旌旗灯号的影响也是结构时必须斟酌的问题。

2.2 布线

在基础完成元器件的结构后,就要开始布线,布线的基滥觞基本则为:在组装密度许可环境下,只管即便选用低密度布线设计,并且旌旗灯号走线只管即便粗细同等,有利于阻抗匹配。

对付射频电路,旌旗灯号线的走向、宽度、线间距的分歧理设计,可能造成旌旗灯号传输线之间的交叉滋扰;别的,系统电源自身还存在噪声滋扰,以是在设计射频电路PCB时必然要综合斟酌,合理布线。

布 线时,所有走线应阔别PCB板的边框(2mm阁下),以免PCB板制作时造成断线或有断线的隐患。电源线要尽可能宽,以削减环路电阻,同时,使电源线、地 线的走向和数据通报的偏向同等,以前进抗滋扰能力。所布旌旗灯号线应尽可能短,并只管即便削减过孔数目;各元器件间的连线越短越好,以削减散播参数和互相间的电磁 滋扰;对付不相容的旌旗灯号线应只管即便互相阔别,而且只管即便避免平行走线,而在正反两面的旌旗灯号线应互相垂直:布线时在必要拐角的地方应以135度角为宜,避免拐直 角。

以上设计中,PCB板采纳四层板,为减小射频旌旗灯号对VXI总线节制旌旗灯号的影响,故将两种旌旗灯号走线分手放在中心两层,且射频旌旗灯号线用接地过孔带樊篱。

2.3 电源线和地线

在射频电路PCB设计中的布线必要分外强调的是电源线与地线的精确布线。电源和地线要领的合理选择是仪器靠得住事情的紧张包管。射频电路的PCB板上相称多的 滋扰源是经由过程电源和地线孕育发生的,此中地线引起的噪声滋扰最大年夜。根据PCB板电流的大年夜小,电源线、地线线条设计的要只管即便粗而短,削减环路电阻。同时使电源 线、地线的走向和数据通报的偏向同等,这样有助于增强抗噪声能力。在前提容许的环境下只管即便采纳多层板,四层板比双面板噪声低20dB,六层板又比四层板噪 声低10dB。

在本文设计的四层PCB板中,顶层和底层两层均设计为地线层。这样无论中心层哪一层为电源层,电源层和地线层这两个层彼此接近的物理关系,形成了一个很大年夜的去耦电容,削减了地线所带来的滋扰。

地线层采纳大年夜面积铺铜。大年夜面积铺铜主要有以下几个感化:

(1)EMC.对付大年夜面积的地或电源铺铜,会起到樊篱感化。

(2)PCB工艺要求。一样平常为了包管电镀效果,或者层压不变形,对付布线较少的PCB板层铺铜。

(3)旌旗灯号完备性要求,给高频数字旌旗灯号一个完备的回流路径,并削减直流收集的布线。

(4)散热,特殊器和记娱乐ag旗舰厅怎么下载件安装要求铺铜等等。

3 结论

VXI总线系统是一种在世界范围内完全开放的、适用于多厂商的模块化仪器总线系统,是今朝天下上最新的仪器总线系统。以上主要先容了基于VXI总线的射频开关模 块的研制。先容了总线接口的设计以及射频开关模块功能电路部分PCB板的设计。射频开关由VXI总线节制,增添了开关操作的机动性,应用方便。

责任编辑;zl

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