数据采集模块为多路选择器提供地址信号,并为A/D转换器提供片选信号,控制数据采集电路工作,同时依次采集科学数据和温度数据,并在一个周期后打包下传。 AGC模块依据数据采集电路采集的热源和冷源的定标数据,按照AGC调节标准调整AGC值,使冷源输出下限为3.3 V,热源输出上限为4 V。AGC调整方式为步进式调整,调整步长为5 mV,系统工作在最佳状态后,将调整后的AGC值与科学数据包共同打包下传。 系统上电后进行初始化,为防止系统上电时复位不充分,系统上电后进行3 s的延时,然后进行系统初始化,顺序依次为内存、外存、I/O端口[4]。程序中使用的以及需要预设初值的所有变量都要进行初始化,不使用的内存地址同时初始化为00H。
初始化后按照天线对定标区和目标观测区的扫描时序进行观测。每个观测周期的观测顺序为:热源定标→冷源定标→目标观测→热源定标。同时通过执行内部注入指令对系统工作状态加以控制,FPGA工作流程如图7所示。
3 数控系统仿真与调试
本文选用Mentor公司的Modelsim HDL仿真软件和Xilinx公司的Chipscope FPGA片上逻辑分析仪对系统软件和硬件进行了实际仿真,通过Xilinx ISE开发环境中生成的测试激励文件Testbench,可以无缝连接Modelsim仿真工具,测试结果满足系统要求。
图8为Modelsim仿真的冷源定标和AGC值存储部分波形图。
Modelsim仿真有2种激励输入方式,一种是传统的波形输入,另一种是通过编写代码,对输入产生预定的激励,这种方式能够产生更为复杂的激励,提供更高的功能覆盖率,并且可移植性更好,验证速度更快[5]。 |