基于PXI总线多通道时序监测电路系统设计
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１ 设 计 原 理
系 统 按 照 模 块 化 设 计 思 路 ，重 点 攻 关 消 颤 、计 时 和 保 持 记 录 等 功 能 。本 设 计 采 用 成 熟 器 件 组 成 标 准 模 块 的 设 计 架 构 模 式 ，将 全 部 设 计 分 为 输 入 光 电 隔 离 模 块 、数 字 消 颤 电 路 模 块 、 数 字 跳 变 检 测 电 路 模 块 、计 时 器 模 块 、 ＦＩＦＯ 存 储 器 模 块 和
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计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１ ６．２４（３）
Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ
设计 与 应
文章 编 号 ：１６７１—４５９８（２０１６）０３—０２１４—０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．０３．０５８ 中 图分 类 号 ：ＴＰ３１１ 文献 标 识 码 ：Ａ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｔｉｍｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ＰＸＩ ｂｕｓ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ模 块 等组 成 。其 系统 原 理 框 图 如 图 １所 示 。
随着 国 防 现 代 化 程 度 的 提 高 ，大 型 发 射 系 统 中 对 于 发 动 机 时序 在 线 监 测 提 出 了 更 高 的 要 求 。发 动 机 时 序 控 制 系 统 的 工 作 状 态 正 确 与 否 ，关 系 到 导 弹 和 火 箭 发 射 成 败 ，所 以在 地 面 检 测 时对 其 充 分 的 检 测 是 非 常 必 要 的 ，发 动 机 时 序 控 制 电 路 检 测 是 地 面 测 试 发 射 控 制 系 统 重 要 工 作 之 一 。基 于 ＰＸＩ总 线 的 多 通 道 时 序 监 测 系 统 作 为 一 种 自动 实 时 时 序 监 测 及 计 时 电路 装 置 ， 实 现 了 发 动 机 时 序 控 制 电路 全 过 程 自动 检 查 、判 读 、累 计 计 数 并 保 持 记 录 ，对 于 导 弹 和 火 箭 发 动 机 时 序 测 量 起 到 了至 关 重 要 性 ，在 军 用 装 备 中得 到 大 量 应 用 。
本 文设 计 时 序 监 测 电 路 系 统 采 用 Ｐｘ１总 线 结 构 ，拥 有 在 线 监 测 和 相 对 计 时两 种 功 能 ，并 且 设 计 １ Ｍ Ｈｚ或 １ ＫＨｚ两 种 采 样 频 率 ，计 时器 宽 度 为 ３２位 的 ７２通 道 全 双 线 输 入 方 式 ，支 持 查 询 和 中 断 两 种 工 作 方 式 ，输 入 电 压 为 ＯＶ～ ４２Ｖ，可 以 满 足 目前 弹上 和 箭 上信 号 通 用 的 时 序 测 量 范 围 。
以往 对 弹 上 和 箭 上 发 动 机 时序 测 量 只局 限 于盲 测 和单 路 人 工 测 试 比对 ，需 要 耗 费 大 量 人 力 、物 力 和 时 间成 本 。而 且 测 试 可 靠 性 较 低 ，一 旦 系 统 出现 故 障后 ，不 能 精 确 定 位 ， 给后 期 维 修 及 查 找 原 因都 带 来 了 大量 工 作 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍ ｅ ｓｅｒｉｅｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ，ａ ＰＸＩ ｂｕｓ ｂａｓｅｄ ｍ ｕｌｔｉ——ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅ— ｑｕｅｎｔｉａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｃｉｒ ｅｕｉｔ，ｄｉｇｉｔａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ＦＩＦＯ ｍｅｍ ｏｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ＰＸＩ ｂｕｓ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｔｉｍ ｅ ｓｅｒｉｅｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐ ｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｌａｕｎｃｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｓｓｉｌｅ ａｎｄ ｒｏｃｋｅｔ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ，ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｍ ａｎｙ ｔｉｍｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｆｉｅｌｄ，ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．
关 麓 词 ：时 序监 测 ；ＰＸＩ总线 ；监 测 技 术
Ｍ ｕＪｔｉ— ｃｈａｎｎｅｌ ＰＸＩ Ｂｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｔｉｍ ｉｎｇ Ｍ ｏｎｉｔｏｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ
Ｙａｎｇ Ｇ ｕａｎｇ， Ｚｈｕ Ｈ ｏｎｇｆｅｉ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００４１，Ｃｈｉｎａ）
基 于 ＰＸＩ总 线 多通 道 时序 监测 电路 系统 设 计
杨 光 ， 朱 宏 飞
（北 京 航 天 测 控 技 术 有 限 公 司 ，北 京 １０００４１）
摘 要 ：通 过 对 箭 载 发 动 机 的 时 序 监 测 方 法 进行 研 究 、分 析 ，设 计 出一 款 基 于 ＰＸＩ总 线 多 通 道 时 序 检 测 电 路 系 统 ；介 绍 了 系 统 的 软 硬 件 结 构 和 功 能 ，设 计 了输 入 光 电隔 离 电路 、数 字 消 颤 电路 、 数 字 跳 变 检 测 电路 、计 时 器 电路 、 ＦＩＦＯ 存 储 器 电 路 和 ＰＸＩ总 线 接 口 电路 ， 在 Ｌａｈｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶｌ环境下开发了测试系统软件 ，并通过控 制测试设备实现对箭载发 动机的时序监测 ；时 序监 测 电路 系统 已经应用在 导 弹 和 火 箭 发射 地 面测 试 发 射 控 制 系 统 中 ，经 过 多 次 测 试 和 发 射场 真 实发 射 试 验 验 证 ，达 到 了 预 期 效 果 。
系 统 按 照 模 块 化 设 计 思 路 ，重 点 攻 关 消 颤 、计 时 和 保 持 记 录 等 功 能 。本 设 计 采 用 成 熟 器 件 组 成 标 准 模 块 的 设 计 架 构 模 式 ，将 全 部 设 计 分 为 输 入 光 电 隔 离 模 块 、数 字 消 颤 电 路 模 块 、 数 字 跳 变 检 测 电 路 模 块 、计 时 器 模 块 、 ＦＩＦＯ 存 储 器 模 块 和
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计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１ ６．２４（３）
Ｃｏｍ ｐｕｔｅｒ Ｍ ｅａｓｕｒｅｍ ｅｎｔ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ
设计 与 应
文章 编 号 ：１６７１—４５９８（２０１６）０３—０２１４—０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．０３．０５８ 中 图分 类 号 ：ＴＰ３１１ 文献 标 识 码 ：Ａ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： Ｔｉｍｉｎｇ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ＰＸＩ ｂｕｓ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ模 块 等组 成 。其 系统 原 理 框 图 如 图 １所 示 。
随着 国 防 现 代 化 程 度 的 提 高 ，大 型 发 射 系 统 中 对 于 发 动 机 时序 在 线 监 测 提 出 了 更 高 的 要 求 。发 动 机 时 序 控 制 系 统 的 工 作 状 态 正 确 与 否 ，关 系 到 导 弹 和 火 箭 发 射 成 败 ，所 以在 地 面 检 测 时对 其 充 分 的 检 测 是 非 常 必 要 的 ，发 动 机 时 序 控 制 电 路 检 测 是 地 面 测 试 发 射 控 制 系 统 重 要 工 作 之 一 。基 于 ＰＸＩ总 线 的 多 通 道 时 序 监 测 系 统 作 为 一 种 自动 实 时 时 序 监 测 及 计 时 电路 装 置 ， 实 现 了 发 动 机 时 序 控 制 电路 全 过 程 自动 检 查 、判 读 、累 计 计 数 并 保 持 记 录 ，对 于 导 弹 和 火 箭 发 动 机 时 序 测 量 起 到 了至 关 重 要 性 ，在 军 用 装 备 中得 到 大 量 应 用 。
本 文设 计 时 序 监 测 电 路 系 统 采 用 Ｐｘ１总 线 结 构 ，拥 有 在 线 监 测 和 相 对 计 时两 种 功 能 ，并 且 设 计 １ Ｍ Ｈｚ或 １ ＫＨｚ两 种 采 样 频 率 ，计 时器 宽 度 为 ３２位 的 ７２通 道 全 双 线 输 入 方 式 ，支 持 查 询 和 中 断 两 种 工 作 方 式 ，输 入 电 压 为 ＯＶ～ ４２Ｖ，可 以 满 足 目前 弹上 和 箭 上信 号 通 用 的 时 序 测 量 范 围 。
以往 对 弹 上 和 箭 上 发 动 机 时序 测 量 只局 限 于盲 测 和单 路 人 工 测 试 比对 ，需 要 耗 费 大 量 人 力 、物 力 和 时 间成 本 。而 且 测 试 可 靠 性 较 低 ，一 旦 系 统 出现 故 障后 ，不 能 精 确 定 位 ， 给后 期 维 修 及 查 找 原 因都 带 来 了 大量 工 作 。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍ ｅ ｓｅｒｉｅｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅ，ａ ＰＸＩ ｂｕｓ ｂａｓｅｄ ｍ ｕｌｔｉ——ｃｈａｎｎｅｌ ｓｅ— ｑｕｅｎｔｉａｌ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ｃｉｒ ｅｕｉｔ，ｄｉｇｉｔａｌ ｃｉｒｃｕｉｔｓ，ＦＩＦＯ ｍｅｍ ｏｒｙ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ＰＸＩ ｂｕｓ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｔｉｍ ｅ ｓｅｒｉｅｓ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐ ｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｌａｕｎｃｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｉｓｓｉｌｅ ａｎｄ ｒｏｃｋｅｔ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ，ａｎｄ ｉｔ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｍ ａｎｙ ｔｉｍｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｆｉｅｌｄ，ａｎｄ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｔｈｅ ｅｘｐｅｃｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ．
关 麓 词 ：时 序监 测 ；ＰＸＩ总线 ；监 测 技 术
Ｍ ｕＪｔｉ— ｃｈａｎｎｅｌ ＰＸＩ Ｂｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｔｉｍ ｉｎｇ Ｍ ｏｎｉｔｏｒ Ｃｉｒｃｕｉｔ
Ｙａｎｇ Ｇ ｕａｎｇ， Ｚｈｕ Ｈ ｏｎｇｆｅｉ （Ｂｅｉｊｉｎｇ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ０００４１，Ｃｈｉｎａ）
基 于 ＰＸＩ总 线 多通 道 时序 监测 电路 系统 设 计
杨 光 ， 朱 宏 飞
（北 京 航 天 测 控 技 术 有 限 公 司 ，北 京 １０００４１）
摘 要 ：通 过 对 箭 载 发 动 机 的 时 序 监 测 方 法 进行 研 究 、分 析 ，设 计 出一 款 基 于 ＰＸＩ总 线 多 通 道 时 序 检 测 电 路 系 统 ；介 绍 了 系 统 的 软 硬 件 结 构 和 功 能 ，设 计 了输 入 光 电隔 离 电路 、数 字 消 颤 电路 、 数 字 跳 变 检 测 电路 、计 时 器 电路 、 ＦＩＦＯ 存 储 器 电 路 和 ＰＸＩ总 线 接 口 电路 ， 在 Ｌａｈｗｉｎｄｏｗｓ／ＣＶｌ环境下开发了测试系统软件 ，并通过控 制测试设备实现对箭载发 动机的时序监测 ；时 序监 测 电路 系统 已经应用在 导 弹 和 火 箭 发射 地 面测 试 发 射 控 制 系 统 中 ，经 过 多 次 测 试 和 发 射场 真 实发 射 试 验 验 证 ，达 到 了 预 期 效 果 。