基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置制造方法及圖紙

公開了基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置。通過端口輸入濾波模塊、端口拍照采樣模塊和比較控制邏輯模塊并行監(jiān)測火工品時序測量端口的狀態(tài)變化，若時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，則鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，將計時器數(shù)值和當(dāng)前端口狀態(tài)寫入FIFO存儲器模塊，并用當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的上次端口狀態(tài)；通過時鐘分頻模塊調(diào)整時序測量端口的時鐘頻率、通過端口輸入濾波模塊進行濾波補償，可以任意調(diào)整調(diào)整火工品時序時間測量裝置的測量精度；通過調(diào)整計時器模塊的計時位寬，可以實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的計時長度要求。本發(fā)明專利技術(shù)的火工品時序測試裝置體積小、測試快、精度高、易擴展，能夠直接集成在彈上設(shè)備中。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置
本專利技術(shù)涉及導(dǎo)彈與運載火箭控制系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計，特別涉及基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置。
技術(shù)介紹
以下對本專利技術(shù)的相關(guān)技術(shù)背景進行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本專利技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)。火工品是一種小型化的敏感的引爆能源，在常規(guī)武器彈藥、戰(zhàn)略導(dǎo)彈、核武器及航空航天系統(tǒng)等軍事工程中廣泛應(yīng)用。火工品引爆控制，一般通過繼電器開關(guān)或其他開關(guān)控制電源接通并施加在火工品回路上。火工品時序一般指導(dǎo)彈武器、運載火箭在發(fā)射、飛行過程中需要依次引爆的火工品的控制順序。火工品時序控制在導(dǎo)彈與運載火箭系統(tǒng)中擁有舉足輕重的作用，影響飛行成敗，所以，在導(dǎo)彈與運載火箭射前測試控制以及飛行過程中，需要對火工品及其控制電路進行測試，前者用以快速準(zhǔn)確的確定火工品通路是否滿足發(fā)射要求，后者主要用于飛行數(shù)據(jù)分析。火工品控制時序一般為具有特定時間次序、脈寬(如100ms、200ms)開關(guān)量，其主要被測試信息為時序的開始時間、結(jié)束時間及時序?qū)挾取Ｒ话愕臋z測方式是通過預(yù)處理電路檢測出開關(guān)量信號(一般為方波信號)，后對方波信號進行時間信息檢測。傳統(tǒng)檢測方式是彈(箭)上先實現(xiàn)信號預(yù)處理，后送地面測試系統(tǒng)設(shè)備進行測試。地面的測試方式是：先通過地面數(shù)傳控制模塊掃描(一次選通一路時序)彈上預(yù)處理結(jié)果，如果有信號，則將該信號選通送至地面測時測頻模塊，進而完成時序的開始時間、結(jié)束時間及寬度的測量。傳統(tǒng)測試方法的主要不足是：⑴測試功能的實現(xiàn)依附的彈(箭)、地設(shè)備多且體積大，隨著火工品時序路數(shù)的增加，系統(tǒng)擴展復(fù)雜；⑵測試并行度不高，通過掃描、選取測試，一次只能測一路，測試效率低、實時性不高；⑶由于測試系統(tǒng)彈(箭)、地長線連接、構(gòu)成復(fù)雜，通過周期掃描采樣的頻率不高，測試精度不高，約50ms左右。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提出基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置，能夠直接集成在彈上設(shè)備中，體積小、測試快、精度高、易擴展，可有效提高導(dǎo)彈與運載火箭火工品時序的測試性能。本專利技術(shù)基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置，包括：端口輸入濾波模塊、端口拍照采樣模塊、比較控制邏輯模塊、寄存器模塊、計時器模塊、FIFO寫邏輯模塊、FIFO存儲器模塊、時鐘分頻模塊和讀寫控制模塊；其中，讀寫控制模塊接收外界輸入的操作指令；時鐘分頻模塊根據(jù)外部的操作指令將輸入時鐘Clk_In分頻成至少兩個時鐘；所述至少兩個時鐘包括Scan_Clk和Sys_Clk，Scan_Clk輸出至端口輸入濾波模塊，Sys_Clk輸出至火工品時序測試裝置的除端口輸入濾波模塊之外的其他模塊；端口輸入濾波模塊將各個時序測量端口的時序濾波后輸出至端口拍照采樣模塊，端口拍照采樣模塊并行獲取所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)并發(fā)送至比較控制邏輯模塊；比較控制邏輯模塊接收到所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)后，查詢寄存器模塊中寄存的所述時序測量端口的上次端口狀態(tài)；若所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，生成鎖存信號，將所述鎖存信號以及所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)發(fā)送至FIFO寫邏輯模塊；FIFO寫邏輯模塊接收到所述鎖存信號后，鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，將所述計時器數(shù)值和所述當(dāng)前端口狀態(tài)寫入FIFO存儲器模塊，并用所述火工品時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的所述上次端口狀態(tài)。優(yōu)選地，時鐘分頻模塊采用計數(shù)分頻；Clk_In、Scan_Clk和Sys_Clk的時鐘相位相同。優(yōu)選地，端口輸入濾波模塊采用計時濾波法；若所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，控制模塊啟動基于Scan_Clk的濾波計數(shù)器：濾波計數(shù)器的初始值為0；當(dāng)濾波計數(shù)器的計數(shù)值未達到濾波設(shè)定值時，端口輸入濾波模塊濾除所述時序測量端口的端口狀態(tài)變化；當(dāng)濾波計數(shù)器的計數(shù)值達到濾波設(shè)定值時，端口輸入濾波模塊輸出所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)。優(yōu)選地，計時器模塊以Sys_Clk為計時器時鐘源；計時器模塊的計時位寬M滿足如下關(guān)系：式中，L為計時長度，單位為h；Tshort為Sys_Clk的計時周期，單位為μs；表示向上取整函數(shù)。優(yōu)選地，所述至少兩個時鐘進一步包括：Syn_Clk_In，且Syn_Clk_In的計時周期大于Sys_Clk的計時周期；計時器模塊包括兩個計時器，其中一個以Syn_Clk_In為計時器時鐘源，用于高位字節(jié)粗計時，另一個以Sys_Clk為計時器時鐘源，用于低位字節(jié)精計時；Syn_Clk_In和Sys_Clk的初始計時值為0；當(dāng)Syn_Clk_In有效計時沿未到時，由Sys_Clk時鐘進行低位精計時，當(dāng)Syn_Clk_In有效計時沿到達時，低位字節(jié)精計時值清0，高位字節(jié)粗計時值加1。優(yōu)選地，計時器模塊的計時位寬M滿足如下關(guān)系：M＝M1+M2式中，L為計時長度，單位為h；M1為Syn_Clk_In的計時器位寬，M2為Sys_Clk的計時器位寬；Tlong為Syn_Clk_In的周期，單位為s；Tshort為Sys_Clk的周期，單位為μs；Δ1為Syn_Clk_In的計時余量，單位為s；Δ2為Sys_Clk的計時余量，單位為μs；表示向上取整函數(shù)。優(yōu)選地，F(xiàn)IFO寫邏輯模塊包括：位寬變換單元和FIFO寫控制器；位寬變換單元接收到所述鎖存信號后，鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，根據(jù)FIFO存儲器模塊的存儲位寬將所有時序測量端口對應(yīng)的所述計時器數(shù)值和所述當(dāng)前端口狀態(tài)拼接成y個字節(jié)，并將所述y個字節(jié)發(fā)送至FIFO寫控制器；其中，y為正整數(shù)，每個字節(jié)的位寬與FIFO存儲器模塊的存儲位寬相等；FIFO寫控制器將接收的所述y個字節(jié)寫入FIFO存儲器模塊，并用所述火工品時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的所述上次端口狀態(tài)。優(yōu)選地，位寬變換單元進一步用于：當(dāng)(N+M)不是Q的整數(shù)倍時，在拼接前進行高位補0，使(N+M)是Q的整數(shù)倍；其中，N為時序路數(shù)，M為計時器模塊的計時位寬，Q為FIFO存儲器模塊的存儲位寬。優(yōu)選地，F(xiàn)IFO寫控制器包括一個Moore型FIFO寫狀態(tài)機和一個(N+M)位移位緩沖寄存器。根據(jù)本專利技術(shù)基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置，通過端口輸入濾波模塊、端口拍照采樣模塊和比較控制邏輯模塊并行監(jiān)測火工品時序測量端口的狀態(tài)變化，若時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)相同，則繼續(xù)端口監(jiān)測；否則，鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，將計時器數(shù)值和當(dāng)前端口狀態(tài)寫入FIFO存儲器模塊，并用火工品時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的上次端口狀態(tài)；通過時鐘分頻模塊調(diào)整時序測量端口的時鐘頻率、通過端口輸入濾波模塊進行濾波補償，可以任意調(diào)整調(diào)整火工品時序時間測量裝置的測量精度；通過調(diào)整計時器模塊的計時位寬，可以實現(xiàn)系統(tǒng)預(yù)期的計時長度要求。本專利技術(shù)的火工品時序測試裝置體積小、測試快、精度高、易擴展，能夠直接集成在彈上設(shè)備中。附圖說明通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分，本專利技術(shù)的特征和優(yōu)點將變得更加容易理解，在附圖中：圖1是本專利技術(shù)優(yōu)選實施例中火工品時序測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)優(yōu)選實施例中FIFO寫控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖。具體實施方式下面參照附圖對本專利技術(shù)的示例性實施方式進行詳細描述。對示例性實施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對本專利技術(shù)及其應(yīng)用或用法的限制。如圖1所示，本專利技術(shù)基于序列觸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置，其特征在于包括：端口輸入濾波模塊、端口拍照采樣模塊、比較控制邏輯模塊、寄存器模塊、計時器模塊、FIFO寫邏輯模塊、FIFO存儲器模塊、時鐘分頻模塊和讀寫控制模塊；其中，讀寫控制模塊接收外界輸入的操作指令；時鐘分頻模塊根據(jù)外部的操作指令將輸入時鐘Clk_In分頻成至少兩個時鐘；所述至少兩個時鐘包括Scan_Clk和Sys_Clk，Scan_Clk輸出至端口輸入濾波模塊，Sys_Clk輸出至火工品時序測試裝置的除端口輸入濾波模塊之外的其他模塊；端口輸入濾波模塊將各個時序測量端口的時序濾波后輸出至端口拍照采樣模塊，端口拍照采樣模塊并行獲取所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)并發(fā)送至比較控制邏輯模塊；比較控制邏輯模塊接收到所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)后，查詢寄存器模塊中寄存的所述時序測量端口的上次端口狀態(tài)；若所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，生成鎖存信號，將所述鎖存信號以及所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)發(fā)送至FIFO寫邏輯模塊；FIFO寫邏輯模塊接收到所述鎖存信號后，鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，將所述計時器數(shù)值和所述當(dāng)前端口狀態(tài)寫入FIFO存儲器模塊，并用所述火工品時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的所述上次端口狀態(tài)。...

【技術(shù)特征摘要】
1.基于序列觸發(fā)拍照的火工品時序測試裝置，其特征在于包括：端口輸入濾波模塊、端口拍照采樣模塊、比較控制邏輯模塊、寄存器模塊、計時器模塊、FIFO寫邏輯模塊、FIFO存儲器模塊、時鐘分頻模塊和讀寫控制模塊；其中，讀寫控制模塊接收外界輸入的操作指令；時鐘分頻模塊根據(jù)外部的操作指令將輸入時鐘Clk_In分頻成至少兩個時鐘；所述至少兩個時鐘包括Scan_Clk和Sys_Clk，Scan_Clk輸出至端口輸入濾波模塊，Sys_Clk輸出至火工品時序測試裝置的除端口輸入濾波模塊之外的其他模塊；端口輸入濾波模塊將各個時序測量端口的時序濾波后輸出至端口拍照采樣模塊，端口拍照采樣模塊并行獲取所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)并發(fā)送至比較控制邏輯模塊；比較控制邏輯模塊接收到所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)后，查詢寄存器模塊中寄存的所述時序測量端口的上次端口狀態(tài)；若所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，生成鎖存信號，將所述鎖存信號以及所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)發(fā)送至FIFO寫邏輯模塊；FIFO寫邏輯模塊接收到所述鎖存信號后，鎖存計時器模塊的計時器數(shù)值，將所述計時器數(shù)值和所述當(dāng)前端口狀態(tài)寫入FIFO存儲器模塊，并用所述火工品時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)更新寄存器模塊中寄存的所述上次端口狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的火工品時序測試裝置，其特征在于，時鐘分頻模塊采用計數(shù)分頻；Clk_In、Scan_Clk和Sys_Clk的時鐘相位相同。3.如權(quán)利要求1所述的火工品時序測試裝置，其特征在于，端口輸入濾波模塊采用計時濾波法；若所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)與上次端口狀態(tài)不同，控制模塊啟動基于Scan_Clk的濾波計數(shù)器：濾波計數(shù)器的初始值為0；當(dāng)濾波計數(shù)器的計數(shù)值未達到濾波設(shè)定值時，端口輸入濾波模塊濾除所述時序測量端口的端口狀態(tài)變化；當(dāng)濾波計數(shù)器的計數(shù)值達到濾波設(shè)定值時，端口輸入濾波模塊輸出所述時序測量端口的當(dāng)前端口狀態(tài)。4.如權(quán)利要求1所述的火工品時序測試裝置，其特征在于，計時器模塊以Sys_Clk為計時器時鐘源；計時器模塊的計時位寬M滿足如下關(guān)系：式中，L為計時長度，單位為h；Tshort為Sys_Clk的計時周期，單位為μs；表示向上取整函數(shù)。5.如權(quán)利要求1所述的火工品時序測試裝置，其特征在于，所述至少兩個時鐘進一步包括：Syn_Clk_In，且Syn_Clk_In的計時周期大于Sys_Cl...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉紹凱，張磊，李妍妍，朱榕，李慧，趙娜，李輝，何波，高飛，趙民，江思榮，段然，袁心成，
申請(專利權(quán))人：北京航天自動控制研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11