《電子技術(shù)應(yīng)用》
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PSoC在光纖陀螺采集中的應(yīng)用
摘要: 陀螺儀是一種測量運動物體相對慣性空間旋轉(zhuǎn)的裝置。以陀螺儀為核心的慣性測量系統(tǒng)在飛行器控制與制導(dǎo),空中、海上和陸上導(dǎo)航/定位中都起著至關(guān)重要的作用。作為新型陀螺,光纖陀螺得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。光纖陀螺(FOG)是利用光纖構(gòu)成的一種環(huán)狀干涉儀,屬純光學(xué)、靜止型陀螺,通過薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角速度的檢測。由于光纖陀螺突出的技術(shù)特點和應(yīng)用背景,光纖陀螺將在慣性元件領(lǐng)域占有非常重要的位置。光纖陀螺脈沖輸出的采集,對于檢驗陀螺性能、提高陀螺精度、增強產(chǎn)品可靠性,具有重要作用。
關(guān)鍵詞: PSoC 光纖陀螺
Abstract:
Key words :

    陀螺儀是一種測量運動物體相對慣性空間旋轉(zhuǎn)的裝置。以陀螺儀為核心的慣性測量系統(tǒng)在飛行器控制與制導(dǎo),空中、海上和陸上導(dǎo)航/定位中都起著至關(guān)重要的作用。作為新型陀螺,光纖陀螺得到了迅速的發(fā)展和應(yīng)用。光纖陀螺(FOG)是利用光纖構(gòu)成的一種環(huán)狀干涉儀,屬純光學(xué)、靜止型陀螺,通過薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角速度的檢測。由于光纖陀螺突出的技術(shù)特點和應(yīng)用背景,光纖陀螺將在慣性元件領(lǐng)域占有非常重要的位置。光纖陀螺脈沖輸出的采集,對于檢驗陀螺性能、提高陀螺精度、增強產(chǎn)品可靠性,具有重要作用。
    1 PSoC簡介
    2003年Cypress半導(dǎo)體公司推出了可編程片上系統(tǒng)(Programmable System on Chip,PsoC),它不但集8位微控制器、可編程數(shù)字陣列和可編程模擬陣列為一體,而且實現(xiàn)了“在系統(tǒng)可編程”,既滿足了一般電子系統(tǒng)的資源要求,又順應(yīng)了現(xiàn)代電子設(shè)計方法的發(fā)展方向,是第一種真正具有混合信號處理能力的片上系統(tǒng)(SoC)。
    PSoC是一種可編程的半導(dǎo)體器件,與現(xiàn)場可編程門陣列FPGA(Field Programmable Gate Array)、在系統(tǒng)可編程模擬器件ispPAC(InSys-tem Programmable Arialog Circuit)和單片機相比,具有如下特點:
    1)PSoC綜合FPGA和ispPAC的功能為一體,既具有FPGA的可編程數(shù)字陣列,又具有ispPAC的可編程模擬陣列,即具有處理數(shù)字和模擬兩種信號的能力。此外,PSoC所具有的A/D、D/A用戶模塊解決了兩個陣列的接口問題。
    2)PSoC有1個8位的微處理器,可以方便地實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。盡管FPGA可以通過設(shè)計,實現(xiàn)一個軟核微控制器或微處理器,但是增加了系統(tǒng)設(shè)計的難度。
    3)與ispPAC相同,PSoC不需要編程器,就能夠在系統(tǒng)運行過程中編輯,用以修改和重構(gòu)電子系統(tǒng),使用靈活方便。
    4)雖然也可將PSoC視為1個8位的微控制器,即8位單片機。但是與一般單片機不同的是,它幾乎不需要外部電路,一片PSoC就可實現(xiàn)一個電子系統(tǒng)。而且PSoC具有比一般單片機更多的內(nèi)部資源,如低電壓監(jiān)測電路(Low Voltage Detect,LVD)、開關(guān)式升壓泵(Switch Mode Pum-p,SMP)、內(nèi)部精密參考電壓(Intemal Voltage Reference)等。另外,PSoC同時具有片內(nèi)和片外系統(tǒng)時鐘源,可以不需要外部晶體振蕩器即可自行工作。
    PSoC的以上特點,使其在小型系統(tǒng)設(shè)計方面正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。

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