PXI总线工业无线数传板卡的设计.pdf

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1、PXI总线工业无线数传板卡的设计杨海涛PXI总线工业无线数传板卡的设计DesignofPXI—busIndustrialWirelessDataTransmissionCard饧洛满(总参谋部第63研究所，江苏南京210007)摘要：针对复杂T业测控环境下PXI测控中心与终端测控模块无线连通的需求，采用接LI芯片PCI9054和无线数传收发芯片nRl-．X)05，设计了PXI总线工业无线数传卡的硬件方案，并提出了软件驱动框架程序的设计方案。实测结果验证了该数传卡应用于无线PXI测控系统进行互连互通的

2、正确性，以及PXI总线应用于T业无线测控系统中的町行性。关键词：工业测控PXI总线无线数传软件驱动PCI9054nRl'905中图分类号：TP216文献标志码：AAbstract：InaccordancewiththedemandofthewirelessconnectionbetweenPXImeasurementandcontrolcenterandterminalmeasurementandcontrolmoduleundercomplexindustrialenvironment。theha

3、rdwarestrategyofPXI．busindustrialwirelessdatatransmissioncardisde-signedbyadoptinginterfacechipPCI9054andwirelessdatatransmissiontransceiverchipnRF905．Thedesignschemeofthesoftwaredrivingframeprogramisalsoproposed．Thepracticaltestresultindicatesthatthis

4、wirelesscardisfullysatisfiedwiththeinterconnectioninthePXImeasurementandcontrolsystem．andverifiest11efeasibilityofPXIintheindustrialmeasurementandcontrolsystem．Keywords：IndustrialmeasurementandcontrolPXI．busWirelessdatatransmissionSoftwaredriverPCI9054

5、nRF9050引言现代丁业测控环境复杂恶劣，待测对象的地域分布分散、布线连接复杂，且线路出现故障后难以排查，不易进行检修维护。工业测控的无线化是解决上述问题的良好手段，也是T业控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信将会在T业无线测控系统中得到广泛的应用；同时，计算机技术和测试总线技术的迅猛发展也推动了T业无线测控技术的不断进步⋯。PXI总线无线测控系统是解决复杂恶劣环境下分布式工业测控的有效途径。PXI总线的工业无线数传卡由PXI总线接口控制电路和nRF905无线收发电路设计实现

6、，是PXI总线无线测控系统的关键部件，其可实现PXI总线测控系统与多个终端无线测控模块的互连。1PXI无线数传卡的硬件设计基于PXI总线的无线数传卡的硬件电路包括PXI总线接口、nRF905天线模块等电路，如图1所示。修改稿收到日期：2009—08—25。作者杨海涛，男，1977年生，2002年毕业于中国人民解放军军械工程学院测试计量技术与仪器专业。获硕士学位．工程师；主要从事通信测量方面的研究。PXI总线接口电路CPLD，FPGA到—‘———————M到煳nRFg煅0$tiN．————1IqⅨH“

7、l模块电路时钟电路图1无线教传卡的硬件框图Fig．IHardwarestructureofwirelessdatatransmissioncard1．1PXI总线接口电路1．1．1PXI总线接口芯片的选择因PXI总线协议复杂度较高，故本设计选朋PLX的PCI9054接口芯片实现完整的主控模块和目标模块的接口功能，以省去复杂的接口逻辑设计。用户只需使用地址线、数据线以及部分读写控制信号即可实现PXI总线与用户设备间的连接。1．1．2PXI总线接口电路的实现PXI总线接口电路主要由PCI9054、EEP

8、ROM、排阻及PXI总线接插件组成。EEPROM包括PXI总线和本地总线的配置。PXI总线的配置内容包括本卡制造商、版本号等特征信息，基地址、访问范围和类型以及中断设置等。本地总线的配置包含空间寄存器、基地址寄存器、空间描述寄存器、局部片选寄存器、中断控制／状态寄60PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVoL31No．4April2010耋i鬓慧PXI总线工业无线数传板卡的设计杨海涛存器的配置。本地总线空间寄存器用于确定本地地址空间的范围；