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FPGA在新型激光光幕靶中的應(yīng)用

作者: 時間:2013-05-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


4 主要模塊邏輯實現(xiàn)及仿真
本系統(tǒng)主要包括3個模塊部分:并轉(zhuǎn)串控制模塊,數(shù)據(jù)采集處理模塊,上傳模塊。系統(tǒng)工作過程為:每隔5.34μs不間斷采集光電二極管陣列數(shù)據(jù),當(dāng)子彈穿過靶面時,如果采集到的數(shù)據(jù)不全為0,則先臨時存儲,然后判斷數(shù)據(jù)是否有效,無效則報警,有效則進(jìn)行處理,最后通過RS232串口上傳給上位機(jī)處理顯示,上傳成功后存儲模塊清零。其總流程圖如圖3所示。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/189602.htm

a.JPG


4.1 并轉(zhuǎn)串控制模塊
主要功能是產(chǎn)生各個74LS165級聯(lián)塊需要的60 ns的時鐘信號elkout,和周期為89個clkout的移位控制信號,仿真結(jié)果如圖4所示。
4.2 數(shù)據(jù)采集處理模塊
主要功能是在elk_ci采集信號控制下采集中間位置的數(shù)據(jù),將上次鎖存的各個光電二極管陣列的數(shù)據(jù)通過移位從高到低存儲在臨時存儲dz1,dz2,dz3,dz4中。在cnt2=0,即移位置數(shù)控制信號工作在置數(shù)狀態(tài)時,若子彈穿過即dz1,dz2,dz3,dz4不全為0,則轉(zhuǎn)存在js1,js2,js3,js4中(由于后4位未連接到光電二極管,后4位不保存)。根據(jù)js1,js2,js3,js4是否0,可以判斷被遮擋的光電二極管處于n1,n2,m1,m2的哪邊(與mn的4位對應(yīng))。由于子彈射擊位置不同,遮擋的光電二極管的數(shù)量也不同,若子彈直徑為4.6 mm,光電二極管間隔為2.5mm,則遮擋的二極管為1~18之間。判斷數(shù)據(jù)是否有效,若無效則報警。若n1,n2只有一邊被遮擋,則只需要找到彈著點對應(yīng)的光電二極管編號。若n1,n2都有光電二極管被遮擋,則不僅需要找到等效彈著點對應(yīng)的光電二極管編號,還要判斷等效彈著點是位于n1那邊。還是n2這邊。同理處理m1,m2。最終得到彈著點對應(yīng)的位于n1,n2,m1,m2的光電二極管的編號,由于是從1開始編號,最終要得到是在n1,n2,m1,m2上的等效距離,相應(yīng)的n1,n2,m1,m2要減1。最終得到彈著點坐標(biāo)對應(yīng)的參數(shù)m和n,以及相應(yīng)的公式編號,仿真結(jié)果如圖5所示。

b.JPG


4.3 上傳模塊
主要功能是,將得到的最終彈著點坐標(biāo)參數(shù)通過RS232串口上傳給上位機(jī)處理顯示,仿真結(jié)果如圖6所示。

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5 結(jié)論
仿真結(jié)果表明:由組成的數(shù)據(jù)采集、處理裝置應(yīng)用在新型激光光幕測坐標(biāo)系統(tǒng)中,不僅繼承了光電靶的眾多優(yōu)點,還解決了傳統(tǒng)處理器I/O緊缺、處理速度慢,存在錯報、*****報等缺點,可實現(xiàn)靶場對于彈丸坐標(biāo)采集所要求的響應(yīng)速度快、可測連發(fā)的要求,而且比傳統(tǒng)的用單片機(jī),單片機(jī)CPLD與單片機(jī)結(jié)合,與單片機(jī)結(jié)合的采集處理裝置結(jié)構(gòu)更簡單,體積更小,成本更低。


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