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专利号: 2014102307921
申请人: 吉林大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1. 一种基于现场可编程门阵列的数据实时同步采集的知识产权核,结构有基本IP 核模块,包括CPU,SDRAM,FLASH,SYSID 在内的IP 核;外设IP 核模块,包括定时器核,通用IO核,存储器核,串口控制器核;其特征在于,结构还有传感器自定义IP 核模块;所述的传感器自定义IP 核模块,由温度气压传感器自定义IP 核、红外测温传感器自定义IP 核和温度测试传感器自定义IP 核构成,各传感器自定义IP 核通过数字逻辑语言定制了不同传感器模块的相应接口IP 核,集成不同传感器外设于一个系统,彼此并行运行;基本IP 核模块、外设IP 核模块和传感器自定义IP 核模块都是基于Avalon 接口规范的,是以NIOS II 处理器的端口为主端口,其余端口为从端口,这些从端口包括通用异步收发传输器端口、定时器端口、并行输入/ 输出端口、闪存端口、传感器端口、同步动态随机存储器端口;CPU 通过Avalon 总线与基本IP 核模块、外设IP 核模块和传感器自定义IP 核模块进行通信,最终完成对传感器的数据采集。2. 根据权利要求1 所述的基于现场可编程门阵列的数据实时同步采集的知识产权核,其特征在于,所述的温度气压传感器自定义IP 核,采用ms5607 芯片;所述的红外测温传感器自定义IP 核,采用mlx90615 芯片;所述的温度测试传感器自定义IP 核,采用ds18b20 芯片。3.根据权利要求1或2所述的基于现场可编程门阵列的数据实时同步采集的知识产权核,其特征在于,所述的温度气压传感器自定义IP 核,设置接口协议,初始化的接口时序,读取存储器命令的接口时序,数据转换步骤的接口时序,读取转换值的接口时序,数字逻辑状态机,初始化的状态机,数据转换的状态机,读取转换值的状态机;所述的红外测温传感器自定义IP 核,设置接口协议,接口时序,数字逻辑状态机;所述的温度测试传感器自定义IP 核,设置接口协议,初始化接口时序,写入比特的接口时序,读取比特的接口时序,读取比特的数字逻辑状态机。4. 一种权利要求1 的基于现场可编程门阵列的数据实时同步采集的知识产权核实现传感器数据的实时采集的方法,采用以下四个步骤实现传感器数据的实时采集:(1) 传感器自定义IP 核根据现场可编程门阵列的并行性,在同一个时钟沿启动,开始采集传感器数据;(2) 传感器自定义IP 核模块依据各自传感器的接口协议分别采集传感器数据,将采集的数据发回CPU 的缓存器中进行保存;(3)CPU 记录传感器自定义IP 核模块中的任意两个传感器将数据传回CPU 的时间,一旦出现传回时间不同步的情况,则其中所需时间较短的传感器会根据各自的接口协议进行自动延时,直到等待另一个传感器回送数据的到来;(4)CPU 对数据进行处理,并且再次设置采集的时钟,并同时启动传感器数据的采集。