專利名稱：基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動化與信息技術，特別是一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置。
背景技術：
汽車、軌道、工業生產等各個領域，需要實時測量溫度值，用以提供當前溫度情況。 目前在溫度測量領域通常采用專門儀器，使用獨立的CPU，獨立的RAM和RS232等接口芯片完成連續溫度數據的采集功能。這樣就造成資源浪費和成本增加，不利于系統集成，降低系統可靠性。
實用新型內容本實用新型的目的在于，提供一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置。本實用新型可節約資源和降低成本，還能大大提高系統集成度和可靠性。本實用新型的技術方案基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片和溫度數據采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片包括一個雙口 RAM、一個Nios軟核CPU和一個雙向數據通信接口電路，雙口 RAM的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU連接，Nios軟核CPU與雙向數據通信接口電路連接，雙向數據通信接口電路與溫度數據采集卡的串行數據總線連接。FPGA硬件電路是選用Altera公司的Cyclone系列芯片，雖然只有一個芯片，但其中卻集成了很多電路用以完成溫度數據的采集功能，并且芯片硬件是可重配置的。Altera公司的Nios軟核嵌入式CPU是一種可特許的通用RISC處理器，也就是說， Altera公司以IP核的方式將它提供給設計者。本實用新型是由Nios軟核CPU完成。其軟件實現的步驟如下①主程序初始化溫度數據采集卡；②發送搜索溫度數據采集卡序列號命令；③讀溫度數據采集卡序列號；④如果存在一個溫度數據采集卡，則再初始化溫度數據采集卡，啟動所有溫度數據采集卡做溫度A/D轉換；⑤等待1秒；⑥發送數據卡序列號；⑦發送讀溫度數據命令；⑧讀取溫度數據。與現有技術相比，本實用新型是嵌入式技術與數據采集技術結合的產物。它是利用系統中的FPGA芯片，構造雙向數據通信接口，并使用嵌入式的Nios軟核CPU，對由雙向數據通信接口傳來的溫度數據進行采集，這樣可省去原來獨立的RAM模塊，CPU模塊和 RS232接口電路模塊，不僅節約資源和降低成本，還大大提高了系統的集成度和可靠性；還
3有Nios軟核CPU是可以重配置的，可根據實際的需要重新定制處理器的指令，提高系統的靈活性。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是溫度數據采集程序。附圖中的標記為=I-FPGA芯片，2-雙口 RAM，3_Nios軟核CPU，4_雙向數據通信接口電路，5-串行數據總線。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據。實施例。基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片1和溫度數據采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片1包括一個雙口 RAM2、一個Nios軟核CPU3和一個雙向數據通信接口電路4 (即RS232接口電路)，雙口 RAM2的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU3連接，Nios軟核CPU3與雙向數據通信接口電路4連接，雙向數據通信接口電路4與溫度數據采集卡的串行數據總線5連接。溫度數據采集卡測量模擬溫度信號， A/D轉換后再處理成串行格式進行發送。圖2是由Nios軟核CPU執行的溫度數據采集控制軟件程序。步驟21初始化溫度數據采集卡；步驟22發送溫度數據采集卡序列號命令，溫度數據采集卡就會發送它自身的序列號；接著步驟23讀取溫度數據采集卡序列號；步驟M判斷是否存在溫度數據采集卡， 如果存在就可以做下面的數據采集。步驟25再初始化溫度數據采集卡；步驟沈啟動溫度數據采集卡的溫度采集工作， 并將模擬溫度信號進行A/D轉換；步驟27是等待溫度數據采集卡的采集時間；接著步驟觀發送再前期已經獲取的溫度數據采集卡的序列號，那么相應的溫度數據采集卡就會把溫度數據采用數字式方式發送到串行數據總線上；步驟四通過雙向數據通信接口電路將溫度數據讀取到Nios軟核CPU中。
權利要求1.基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一 FPGA芯片(1)和溫度數據采集卡， 其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一個雙口 RAMQ)、一個Nios軟核CPUC3)和一個雙向數據通信接口電路G)，雙口 RAM⑵的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU (3) 連接，Nios軟核CPUC3)與雙向數據通信接口電路(4)連接，雙向數據通信接口電路(4)與溫度數據采集卡的串行數據總線( 連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于Nios軟核處理器的溫度測量裝置，包括一FPGA芯片(1)和溫度數據采集卡，其特征在于所述的FPGA芯片(1)包括一個雙口RAM(2)、一個Nios軟核CPU(3)和一個雙向數據通信接口電路(4)，雙口RAM(2)的一端與主控CPU連接，另一端與Nios軟核CPU(3)連接，Nios軟核CPU(3)與雙向數據通信接口電路(4)連接，雙向數據通信接口電路(4)與溫度數據采集卡的串行數據總線(5)連接。本實用新型可節約資源和降低成本，還能大大提高系統集成度和可靠性。
文檔編號G01K7/00GK201974245SQ201120010150
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者謝曉文 申請人:溫州大學