遥测采集专用芯片设计.pdf

在介绍遥测采集专用芯片设计的知识点之前，我们先了解一下遥测技术的概念。遥测技术指的是利用无线传输方式，对距离较远的设备或系统进行监测、测量和数据采集的技术。它在航天、航空、通信、环境监控等多个领域有广泛的应用。 一、遥测采集专用芯片的用途和特点 从提供的文件内容中可以看出，遥测采集专用芯片主要用于飞行系统中，完成对各种模拟信号的监测以及在CPU和其他系统间进行数据传输。芯片具有以下特点： 1. 采用ARINC429协议的串行总线接收器，能够处理航空电子设备中常见的ARINC429数据总线信号。 2. 可以检测外部信号的频率，有助于提高飞行系统信号处理的灵活性和可靠性。 3. 设计优化后，能显著减小系统应用板的体积，这对于航空器内部空间有限的应用环境尤为重要。 4. 芯片设计增加了整个系统的抗干扰能力，提升了数据传输的稳定性。 二、芯片设计的关键技术 根据内容所述，芯片设计涉及的关键技术主要包括模拟开关控制、AD数据采集接口、CPU并行数据接口、ARINC429串行总线接收器以及串行输出等。 1. 模拟信号数据采集接口：芯片外围使用AD7892这类高性能模数转换器（ADC），以并行接口方式采集外部信号，提供了高速数据采集的可能。 2. AD7892的特性：这是一款高速、低功耗的12位模数转换器，采用+5V单电源供电，并具备片内采样保持放大器、内部基准电压源及多功能接口结构。 3. ARINC429串行总线接收器：负责接收ARINC429总线的串行数据，ARINC429协议是航空领域广泛使用的数据传输标准，芯片支持该协议，可实现与航空电子设备的兼容。 4. 系统设计中的一些细节处理：例如，在AD数据接口上采用30K的上拉电阻，以及对时序的严格控制（如不使用EOC回应信号，确保在转换完毕后等待6微秒后读取数据），这些都体现了设计者在追求高速度与高可靠性方面所付出的努力。 三、系统总体结构 在功能框图中，我们可以看到芯片总体结构包括模拟开关控制、AD数据采集接口、CPU并行数据接口、ARINC429串行总线接收器、串行输出等部分。此芯片通过AD7892芯片循环采集外部48路模拟信号，并进行适当的数据处理；接收外部CPU的并行数据和ARINC429总线的串行数据，完成外部脉冲的频率检测，并最终通过无线模块发送给上层系统。 四、作者简介及文献信息 文档最后提到了张振华作为作者的信息，他出生于1982年，来自山东省阳谷县，拥有学士学位，是工程师，研究方向为数字集成电路设计。文档的收稿日期为2012年8月28日。 在设计遥测采集专用芯片的过程中，工程师们利用了数字集成电路设计的专业知识，结合了微处理器与各类电子元件，实现了对模拟信号的快速准确采集，并保证了数据传输的有效性和可靠性。整个芯片设计过程体现了硬件开发中对性能、体积、抗干扰能力的综合考虑和优化。此外，ARINC429协议的采用，保证了该专用芯片在航空领域的兼容性和实用性。通过专业知识的指导，设计者们完成了一项既符合行业标准又具备创新性的硬件产品。