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根据DSP和FPGA的油田测井系统总线通讯接口规划

0引言随着测井技术的发展,井下仪器的组合功能越来越强,处理的数据也随之倍增,要求片下仪器和地面系统之间具有实时双向通信功能,因

0 导言

跟着测井技术的开展,井下仪器的组合功用越来越强,处理的数据也随之倍增,要求片下仪器和地上体系之间具有实时双向通讯功用,因而井下仪器与地上体系之间需求一个杰出的接日电路以和谐2部分的作业。

本文选用DSP+FPGA的计划,由FPGA完结编锯码和数据的存储,DSP完结数据处理和总线协议转化。两者结合将1553B总线运用于现代油田测井体系中可以更好地发挥其高可靠性、稳定性并可以和CAN总线构成互补,可以最大极限地进步体系的数据处理和通讯才能。和传统规划办法比较胲办法数字化程度高,速度和实时性更高。

1 测井体系中通讯接口功用及组成

本没计完结油田测井体系中井下仪器与地上体系之间的通讯。需求规划一个完好的信号实时双向通讯体系,把井下仪器收集的悉数地层信息传输到地上,地上体系给井下仪器供电,记载、解码并处理井下仪器传输到地上的信号以及操控井下仪器的各种状况。通讯接口通过1553B总线和地上体系通讯,通过CAN总线和井下工控机通讯。所以,通讯接口是整个测井体系中的要害部件,首要完结总线的信息归纳,资源共享,使命和谐和密错重构。

遥讯接订框由1553B调制解凋电路、FPGA模块电路、DSP模块电路和CAN总线操控模块组成,履行总线通讯协议,正确接纳总线上的曼彻斯特码数据,依照规则的格局发送曼彻斯特II型码,完结1553B总线和终端的衔接通道的通讯接u功用。

1.1 调制解调模块

1553B总线信号进入接口板后,通过耦合变压器完结电气阻隔助止毛病的传达;通过阻隔电阻,主电缆可以短路,然后完结r失效阻隔;与直接耦合比较,增加了总线抽头的阻抗,避免了因为反射而引起双绞线E信号畸变。然后通过收发器将双电平曼彻斯特码转化为单电平曼彻斯特码进入FPGA。发送进程与之相反。本规划选用的总线收发器,内部具有两路收发电路别离和耦合变压器相连,完结双冗余结构。HOLT公司的HI一1570PSI收发器和PM—DB2725EX耦合变压器一起组成总线通讯接【J的调制解调部分。

1.2 FPGA模块

FPGA模块完结1553B总线上数据的发送和接纳、曼彻斯特码的调制与解调、串并和并串转化、同步头的发生与检测、状况字的主动呼应以及过错检测等功用。

时钟模块:将输入的时钟分频为编码时钟、解码时钟、写FIFO的读时钟和读FIFO的写时钟。接纳数据流程:曼彻斯特II型码通过调制鳃调电路,变为TrI。电平数字信号进入FPGA,在FPGA中经解码模块解码成包括16位数据、一位区别状况字/指令字的数据位和一位奇偶校验位的18位数据,存入18位的读FIFO中,经18变16位转化模块变成18位数据分两次送给DSP.没置三位寄存器XA,当XA为000时把16位数据送给输出Q;当XA为001时把18位数据中的后两位送给输出Q。

发送数据流程依据XA_0的状况将两次接纳到的DSP别离发送来的16位数据转化成包括指令类型、奇偶位和16位数据的18位数据存入18位的写FIFO模块,并设援空、满标志位,供编码操控模块调用。编码操控模块依据编码模块的状况和写FIFO中有无待编数据,即tx_busy非忙,empty非空时,从WFIFO中读取待编数据送给编码器,并设置指令状况字和数据字端口。编码模块依据指令状况字和数据字端口状况,编写指令字、状况字和数据字,在编码操控模块操控下由编码操控器生成单电平曼彻斯特码,经调髓饵调电路送至1553B总线。编码进程中跫位tx_busy,编码完结后复位。

1.3 DSP接口模块

本部分足通讯接口体系的中心部分,DSP模块通过多通道高速缓冲串口Mcbsp+j FPGA相连,在一个既定的协议下可以完结CAN总线体系与1553B总线体系的信息交瓦,一起满意两总线体系对实时性的要求。DSP和FPGA的衔接如图1所示。

DSP供给读使能信号RE、写使能信号WR、地址信号A。?A3.DSP和FPGA之问的辅佐操控信号还有:读、写FIFO空满标志信号RFULL10?1】和WFULI.[0?1】,高电平有用;接纳曼码合理信号DVAL,低电平有用;读数据次序信号XA[o?2]依据其状况分两次把FPGA解码的18位数据读入;写数据次序信号xA_o【o?2】,DSP写数据时依据发送的不同数据设置不同的状况供FPGA接纳。

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