基于ARM和FPGA的旋转叶片振动信号仿真系统设计.pdfVIP

110 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2010年 第29卷 第 11期 基于 ARM 和 FPGA的旋转叶片振动信号仿真系统设计 季茂林，段发阶，欧阳涛，李孟麟 (天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072) 摘 要：设计了一种脉冲信号发生器，作为高速旋转叶片振动测量系统中的测试环节，实时模拟现场光纤 传感器产生的多路脉冲信号，用以测试和验证上位机软件算法的可靠性。对旋转叶片进行数学建模 ，提取 影响叶片振动的相关参数，计算出各传感器脉冲信号产生的时间；实现了基于ARM和FPGA的硬件方案， 使用 ARM进行外设的控制，使用 FPGA进行主要运算和脉冲信号的输出。将该设备应用于叶片振动测量 系统，能够产生准确的脉冲信号．完全满足系统高速、高精度的要求，通过 自带键盘或串口输入参数，该设 备具有足够的可调范围，且同时做到便携性。 关键词：脉冲信号仿真器；高速；高精度；ARM；现场可编程门阵列 中图分类号：TP337 文献标识码：A 文章编号2010)11-0110-03 Designofvibrationsignalsimulatorbasedon ARM andFPGA forrotatingblades JIMao-lin，DUANFa—jie，OUYANGTao，LIMeng—lin (StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnologyandInstruments，TianjinUniversity， Tianjin300072，China) Abstract：A pulsesignalgeneratorwasdesigned，whichwasthetestsection invibrationmeasurementsystem for high—speedrotatingblades．Itcouldsimulatemulti—channelpulsesingalsfrom on—siteopticalfibersensorsinreal timetotestandverifythereliabilityofsoftwarealgorithm in system．Themathematicalmodelforrotatingblades Was builtup，andaccordingtotheselectedparametersofbladevibration，thepulseSgeneratingtimeofevery sensorcouldbeobtained bycalculation．ThehardwaredesignbasedonARM and FPGA wasimplemented，in whichARM isusedofrperipheralscontrolandFPGAisusedofrcalculatingresultsandoutputpulses．Thedevice couldgenerateaccuratepulsesinthesystem，whichsatisfiedtherequirementofhigh—precision nadhigh—speed． Moreover，thedevicewasportableandhadenoughadjustablerangebyinputtingparametersthroughkeyboardor R 强2． Keywords：pulsesimulator；high-speed；high—precision；ARM ；FPGA 0 引 言 本文论述了基于 ARM和FPGA的脉冲信号仿真器的设计， 随着科学技术的飞速发展，对测试技术的要求也逐渐