一种基于FMC连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口的制作方法

本发明涉及测试测量，具体为一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口。

背景技术：

1、fmc是一个应用范围、适应环境范围和市场领域范围都很广的通用模块，fmc连接器是fmc的一个重要组成部分，它连接由fpga提供的引脚和fmc子板的i/o接口。

2、现有的虚拟仪器扩展接口如vxi、pxi以及pxie等定义的虚拟仪器模块的功能密度较低、功耗较大，只适用于生产实验现场的台式或者柜式综合测试设备中，无法应用在功能复杂的便携式综合测试设备中。

3、为了克服vxi、pxi以及pxie等虚拟仪器扩展接口的不足,本发明公开了一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口—“fxi”接口(fmc extended instrument，即fmc接口扩展的虚拟仪器)，此接口主要用于模块化的便携式虚拟仪器平台，采用“fxi”接口可以快速构建面向装备维保领域的便携式综合测试仪器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，具备功耗低和功能密度大的优点，解决了背景技术所提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，所述扩展虚拟仪器接口包括板卡和接口信号定义，所述板卡采用堆叠的安装方式且设置为两层，两层所述板卡分别分配有不同的fpga io信号。

3、所述接口信号定义为扩展虚拟仪器接口电源的接口定义，其包括：系统管理接口、spi接口信号、qspi接口信号、i2c接口信号、lpc总线接口、lvds接口信号、jesd204b接口信号、板高速adc的输入模拟量信号定义和底板高速dac的输出模拟量信号定义。

4、所述系统管理接口为i2c总线，定义在专用的fmc引脚上，供fpga底板来读取fxi板卡的信息。

5、所述spi接口信号将spi接口信号分配到指定的io引脚上，用以同扩展虚拟仪器接口板卡通信。

6、所述qspi接口信号作为高速接口，分配到指定的io引脚上，用以同板卡通信。

7、所述i2c接口信号采用i2c总线用作芯片的配置接口，采用总线式结构，用一组i2c总线将板卡上的芯片配置接口连接在一起，每个所述板卡分配两组i2c总线。

8、优选的，所述扩展虚拟仪器接口的电源遵循fmc接口定义。

9、优选的，所述板卡上设置有i2c总线接口的e2prom，用以存放板卡的类型和配置信息，以供fpga底板获取。

10、优选的，所述spi接口信号定义为8路或16路。

11、优选的，所述qspi接口信号的数据输入和输出口的宽度为4位。

12、优选的，所述i2c总线用作芯片的配置接口，采用总线式结构，用一组i2c总线将板卡上的芯片配置接口连接在一起，每个所述板卡分配两组i2c总线。

13、优选的，所述底板高速adc的输入模拟量信号定义中每个fmc连接器引出两路模拟量供fpga底板上的adc采集。

14、优选的，所述底板高速dac的输出模拟量信号定义中每个fmc从底板上的dac引入两路模拟量，调理后输出。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

16、本发明通过“fxi”接口以fmc接口信号定义为基础，定义了全新的接口信号组，采用“fxi”接口信号组实现的虚拟仪器模块同时具有功能密度大和功耗低的特点，另外，本发明还定义了一种基于fxi接口信号组的即插即用方法，同pxi和pxie总线接口一样，采用fxi接口信号组的虚拟仪器模块在安装到母板上后，可以即刻运行，而无需对其作繁杂的配置和调试，基于fxi接口的虚拟仪器模块不仅功耗低，其功能密度大，采用“fxi”接口，可以将现有的基于vxi、pxi或者pxie的台式或者柜式的综合测试设备实现在一个14英寸的笔记本式加固计算机中，采用fxi接口，可以大大减少装备外场测试设备的数量，减小综合测试设备的体积，从而减少装备维护和保养的工作量。

技术特征：

1.一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述扩展虚拟仪器接口包括板卡和接口信号定义，所述板卡采用堆叠的安装方式且设置为两层，两层所述板卡分别分配有不同的fpga io信号；

2.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述扩展虚拟仪器接口的电源遵循fmc接口定义。

3.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述板卡上设置有i2c总线接口的e2prom，用以存放板卡的类型和配置信息，以供fpga底板获取。

4.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述spi接口信号定义为8路或16路。

5.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述qspi接口信号的数据输入和输出口的宽度为4位。

6.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述i2c总线用作芯片的配置接口，采用总线式结构，用一组i2c总线将板卡上的芯片配置接口连接在一起，每个所述板卡分配两组i2c总线。

7.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述底板高速adc的输入模拟量信号定义中每个fmc连接器引出两路模拟量供fpga底板上的adc采集。

8.根据权利要求1所述的一种基于fmc连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，其特征在于：所述底板高速dac的输出模拟量信号定义中每个fmc从底板上的dac引入两路模拟量，调理后输出。

技术总结
本发明公开了一种基于FMC连接器信号定义的扩展虚拟仪器接口，所述扩展虚拟仪器接口包括板卡和接口信号定义，所述板卡采用堆叠的安装方式且设置为两层，两层所述板卡分别分配有不同的FPGA IO信号。本发明定义了FXI接口信号，为便携式综合测试仪器的模块化提供了设计准则。由于借鉴了FMC的模块化思想，提高了虚拟仪器模块的功能密度，在实现便携式综合测试平台模块化的同时，更减小了综合测试仪的体积，减轻了测试仪的重量，本发明还定义了一种基于FXI接口信号组的即插即用方法，同PXI和PXIE总线接口一样，采用FXI接口信号组的虚拟仪器模块在安装到母板上后，可以即刻运行，而无需对其作繁杂的配置和调试。

技术研发人员：娄贵鑫,李剑雄
受保护的技术使用者：天津锘华仪器科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15