一種嵌入式軟件溫控模塊輔助測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及儀器設備的溫控技術領域，尤其涉及一種嵌入式軟件溫控模塊輔助測試裝置。
【背景技術】
[0002]工業設計中，為保證儀器設備正常運行，需充分考慮環境因素給儀器設備運行帶來的不利影響。在諸多影響因素中，環境溫度變化是需要重點考慮的內容之一。以航天應用中的地球靜止軌道衛星為例，其運行周期與地球自轉周期相同，在運行中也將經歷白日和黑夜兩個階段。在面向太陽的一面，因太陽光輻照作用，航天器表面溫度可迅速升至200°C左右；在背向太陽的一面，航天器表面溫度可迅速降至近_250°C。環境溫度的劇烈變化嚴重影響了航天器的正常工作運行，因此需要對上述影響因素做針對性防護設計。工業中常用的防護方式之一就是利用實時性較好的嵌入式軟件控制相關加熱、冷卻或遮蔽機構進行溫度調節。
[0003]基于嵌入式軟件實現的溫控功能，其主要特點是可記錄并綜合分析一天內的歷史溫度參數，綜合加熱設備、冷卻設備、遮蔽設備、以及電源設備的狀態制定溫控策略。軟件溫控功能模塊多采用SP1、UART或EMIF通信協議與外部協同模塊相連。受限于資源占用率的約束，工業中軟件溫控模塊主要完成溫度參數采集和控制信號輸出，通常不具備環境溫度模擬注入的溫控自校調試功能。基于測試裝置的溫度模擬生成是溫控功能調試的重要手段。
[0004]傳統的溫度模擬多采用復雜測試仿真系統實現，且多采用基于DSP或ARM架構，該架構以DSP或ARM等ASIC芯片為核心，需配套用于信號采集\發生的板卡、用于測試調度的上位機、以及用于數據觀測的監視/顯示設備。上述測試仿真系統雖然支持的功能多，但系統復雜、成本高、功耗大，不利于快速部署；同時受限于大系統的尺寸，對于相關部件已安裝固定的設備而言，可能由于器件間干涉，難于支持相關功能的聯合調試或現場排故。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種嵌入式軟件溫控模塊輔助測試裝置，基于該裝置可實現與嵌入式軟件溫控功能模塊的實時交互，支持測試用構造參數和真實環境典型參數兩種數據模擬生成方式，尺寸小、功耗低、配置靈活、易于部署。
[0006]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種嵌入式軟件溫控模塊輔助測試裝置，包括印刷電路板及固定于印刷電路板上的FPGA芯片模塊、程序配置模塊、頻率發生模塊、參數存儲模塊、接口調理模塊和供電模塊；
[0007]所述程序配置模塊、頻率發生模塊、參數存儲模塊和接口調理模塊均與所述FPGA芯片模塊連接，所述供電模塊與FPGA芯片模塊、程序配置模塊、頻率發生模塊、參數存儲模塊和接口調理模塊連接。
[0008]本實用新型的有益效果是:本實用新型可實現與嵌入式軟件溫控功能模塊的實時交互，支持測試用構造參數和真實環境典型參數兩種數據模擬生成方式，本實用新型中的顯著功耗器件僅為FPGA芯片，故功率消耗比傳統的測試系統少，且尺寸小、功耗低、配置靈活、易于部署，結構簡單、成本較低、功能復用性強。
[0009]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0010]進一步，所述FPGA芯片模塊固定于印刷電路板的核心位置，以FPGA芯片模塊為中心劃分四個區域，所述接口調理模塊、供電模塊、程序配置模塊和參數存儲模塊分別固定于四個區域內，且均與FPGA芯片模塊的管腳直接相連，將其分別放置于FPGA相關管腳對應的區域。
[0011]采用上述進一步方案的有益效果:本實用新型將FPGA芯片及支撐模塊、以及用于溫控模塊測試的器件，按指定布局安置于指定尺寸的印制電路板(PCB)上，本申請所述裝置的整機尺寸不超過60mm*60mm*15mm(長*寬*高)；相比傳統的測試系統尺寸更小、便于攜帶，易于外場調試或排故使用。
[0012]進一步，所述四個區域分別位于FPGA芯片模塊左上角的的第一區域、右側的第二區域、正下方的第三區域和左下角的第四區域。
[0013]進一步，所述供電模塊位于第二區域內，包括依次連接的供電接口、電源芯片及復位電路，且均置于印刷電路板頂層。
[0014]進一步，所述供電接口采用符合USB2.0標準的Micro-USB接口。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果:本裝置的供電采用符合USB2.0標準的MiCT0-USB接口，可支持符合該標準的便攜式通用可充放電源供電，易于構建按全天溫度變化曲線實時模擬數據注入的測試場景。
[0016]進一步，所述程序配置模塊位于第三區域內，包括下載接口和PROM芯片，均置于印刷電路板頂層。
[0017]進一步，所述頻率發生模塊置于印刷電路板底層，與FPGA芯片模塊的位置對應，且距離供電模塊第一預定距離，距離FPGA芯片模塊的全局時鐘引腳第二預定距離，第一預定距離大于第二預定距離。
[0018]進一步，所述參數存儲模塊位于第四區域內，包括兩片FLASH存儲芯片，分別置于印刷電路板的頂層和底層。
[0019]進一步，所述接口調理模塊位于第一區域內，包括電平轉換芯片和接插件，所述電平轉換芯片置于印刷電路板底層，所述接插件置于電路板頂層，所述接插件采用高度小于15mm的排針。
[0020]進一步，所述印刷電路板的長度小于等于60_，寬度小于等于60_，高小于等于15mm0
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的系統結構圖；
[0022]圖2為本實用新型的模塊布局頂面圖；
[0023]圖3為本實用新型的模塊布局底面圖；
[0024]圖4為本實用新型的連接電纜線序圖。
[0025]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0026]1-FPGA芯片模塊；2_供電模塊(含復位電路)；3_程序配置模塊；4_頻率發生模塊；5_參數存儲模塊；6_接口調理模塊；7_接插件，8、電平轉換芯片。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0028]如圖1所示，一種嵌入式軟件溫控模塊輔助測試裝置，包括印刷電路板及固定于印刷電路板上的FPGA芯片模塊1、程序配置模塊3、頻率發生模塊4、參數存儲模塊5、接口調理模塊6和供電模塊2 ;所述程序配置模塊3、頻率發生模塊4、參數存儲模塊5和接口調理模塊6均與所述FPGA芯片模塊I連接，所述供電模塊2與FPGA芯片模塊1、程序配置模塊3、頻率發生模塊4、參數存儲模塊5和接口調理模塊6連接。供電模塊2向其它所有模塊提供直流供電，同時向FPGA芯片模塊I提供復位輸入；程序配置模塊3用于向FPGA芯片模塊I寫入上電啟動程序和向參數存儲模塊5寫入溫控預制數據；頻率發生模塊4向FPGA芯片模塊I提供時鐘輸入；參數存儲模塊5用于保存溫控預制數據及FPGA芯片模塊I寫入的溫控參數。
[0029]如圖2、3所示，由于FPGA芯片模塊I面積最大，且與周邊各模塊交互較多，因此在布局時放置于核心位置；接口調理模塊6 (含接插件)、供電模塊2 (含復位電路)、參數存儲模塊5與FPGA芯片模塊I的管腳直接相連，為保證信號連接的質量，將其分別放置于距離FPGA相關管腳最近的區域。此外，為保證時鐘信號走線最短且受干擾程度最小，頻率發生模塊4置于底層、遠離供電模塊2且靠近FPGA芯片模塊I的全局時鐘引腳的位置。
[0030]具體地，所述FPGA芯片模塊I固定于印刷電路板的核心位置(區域E內)，以FPGA芯片模塊I為中心劃分為第一區域A、第二區域B、第三區域C和第四區域D四個區域，A區域放置接口調理模塊6 (含接插件7和電平轉換芯片8)，其中電平轉換芯片8置于印刷電路板底層，接插件7置于印刷電路板頂層區域放置供電模塊2，包括供電接口、電源芯片及復位電路等，均放置于印刷電路板頂層；C區域放置程序配置模塊3，包括下載接口和PROM芯片，均放置于印刷電路板頂層；D區域放置參數存儲模塊5，包括兩片FLASH存儲芯片，分別置于印刷電路板頂層和底層。頻率發生模塊4置于印刷電路板底層、遠離供電模塊2且靠近FPGA芯片模塊I全局時鐘引腳的位置。
[0031]本實施例中，所述FPGA芯片模塊I所在區域E的尺寸為20mmx20mm，所述FPGA芯片模塊I的尺寸小于等于該尺寸，第一區域A的尺寸為40mmX40mm且除去區域E的部分，第二區域B的尺寸為40mmx40mm，第三區域C的尺寸為25mmx20mm，第四區域D的尺寸為25mmX20mm。以上尺寸僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型。
[0032]本實用新型將FPGA芯片及支撐模塊、以及用于溫控模塊測試的器件，按指定布局安置于