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基于软核处理器的二频机抖陀螺信号处理系统
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-08 18:19:40




4 接口部分
    由于陀螺工作的外界条件不同,陀螺工作的最佳参数可能也不相同,这就要求处理器能够根据需要实时调整测试电路参数,并实时监控电路和陀螺状态,对出现的问题能够自我感知。UART1为面向上位机的通讯接口,经电平转换后通过RS232线缆连接至计算机.它一方面接收计算机的控制参数,另一方面将采集的数据传至计算机。

4.1 抖动稳频控制
    UART2与稳频板相连接,它对稳频电路的控制主要包括:(1)控制稳频电路的开启或关闭;(2)监测稳频是否异常;(3)实时读取光强和控制电压值。
    而UART3是与抖动电路通讯的接口,它对抖动电路的控制主要包括:(1)控制抖动电路的开启或关闭;(2)监测抖动是否异常,监测抖动频率;(3)下载噪声表。UART2和UART3由于传输距离不是很长,设计中直接采用3.3 V电平,无需电平转换,经实际测试,没有出现误码,通讯稳定。
4.2 A/D转换和D/A转换部分
    A/D转换部分负责采集温度、光强、控制电压等模拟信息,同时采集陀螺内部温度,实现温度补偿,该系统选用ADS8344。ADS8344是一款高性能、低功耗的16位的A/D转换器,内有高精度基准电压,最大采样频率为100 kHz,信噪比达84 dB,包含8个单端模拟输人通道(CH0~CH7),参考电压VRFF范围为500 mV~VCC。ADS834通过三线SPI接口与Nios II处理器通讯。为了控制环形激光器的工作电流,D/A转换部分采用具有双路输出的12位D/A转换器AD5322,该器件具有超小体积,超小功耗的特点,完全与Nios II处理器SPI接口兼容。

5 实验及结论
    按照上述设计结构,研制以嵌入式软核处理器Nios II为核心的二频机械抖动激光陀螺信号处理系统,并对某型国产二频机抖陀螺进行实际测试,测试数据如表1所示。

    经长时间测试检验,系统运行稳定可靠,能够有效控制与监测陀螺的运行工作参数,达到预期设计要求。

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