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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。