一直以來火炮膛底壓力中彈底壓力的測試對火炮以及彈丸的設計、制造、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全具有十分重要的意義。本文以沖擊壓力電測技術(shù)理論和存儲測試系統(tǒng)設計理論為指導,設計了一種基于彈底壓力測試的瞬態(tài)信號存儲測試系統(tǒng)。結(jié)合目前彈底壓力測試的研究現(xiàn)狀,本文采用可編程邏輯器件CPLD作為采集系統(tǒng)的主控芯片,實現(xiàn)對外圍芯片的控制操作。硬件系統(tǒng)利用FIFO緩存技術(shù)高速地存儲A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù),采用CPLD內(nèi)置的UFM（閃存）作為最終的存儲介質(zhì)存儲緩存里的數(shù)據(jù)。另外本文為了回收實驗數(shù)據(jù)通過VB制作了簡單的上位機軟件。實驗結(jié)束后通過CPLD里的并串轉(zhuǎn)換模塊把UFM里的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送到上位機軟件。上位機軟件的主要功能是回收CPLD內(nèi)部UFM里的實驗數(shù)據(jù),并對實驗數(shù)據(jù)進行處理,繪制彈底壓力時域圖形。本文根據(jù)彈底壓力信號特征提出了系統(tǒng)的總體設計方案。從模擬電路部分、數(shù)字電路部分和CPLD可編程邏輯器件三方面介紹了系統(tǒng)硬件電路和邏輯時序的設計。模擬電路部分主要包括傳感器的選擇、電荷放大器和信號調(diào)理模塊的設計；數(shù)字電路部分主要包括A/D轉(zhuǎn)換、FIFO緩存和串口通信等模塊；CPLD可編程邏輯器件模塊主要包括內(nèi)置UFM... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 存儲測試系統(tǒng)的特點及發(fā)展趨勢
    1.4 本文的主要研究工作
    1.5 本章小結(jié)
2 瞬態(tài)信號存儲測試系統(tǒng)總體設計方案
    2.1 瞬態(tài)信號存儲測試系統(tǒng)功能需求分析
    2.2 瞬態(tài)信號存儲測試系統(tǒng)總體設計方案
        2.2.1 測試系統(tǒng)的硬件設計方案
        2.2.2 測試系統(tǒng)的軟件設計方案
    2.3 測試系統(tǒng)工作流程
    2.4 本章小結(jié)
3 瞬態(tài)信號存儲測試系統(tǒng)硬件電路設計
    3.1 壓力傳感器及其動態(tài)特性
        3.1.1 壓電式壓力傳感器工作原理
        3.1.2 傳感器動態(tài)特性數(shù)學模型
    3.2 電荷放大器設計
        3.2.1 電荷放大器概述
        3.2.2 阻抗變換電路設計
        3.2.3 電荷放大器電路設計
    3.3 信號調(diào)理電路設計
        3.3.1 放大電路設計
        3.3.2 抗混疊濾波電路設計
    3.4 A/D轉(zhuǎn)換電路設計
        3.4.1 A/D芯片的選型
        3.4.2 A/D硬件電路設計
    3.5 FIFO緩存電路設計
        3.5.1 FIFO緩存芯片選型
        3.5.2 FIFO硬件電路設計
    3.6 CPLD外圍系統(tǒng)電路設計
        3.6.1 晶振電路
        3.6.2 JTAG接口電路設計
        3.6.3 復位電路設計
        3.6.4 串口通信接口電路設計
        3.6.5 電源電路設計
    3.7 鋰電池充電器設計
        3.7.1 鋰電池充電概述
        3.7.2 鋰電池充電電路設計
    3.8 印制線路板設計
        3.8.1 線路板布局設計
        3.8.2 線路板布線設計
        3.8.3 線路板抗干擾設計
    3.9 本章小結(jié)
4 CPLD控制器及上位機軟件設計
    4.1 CPLD開發(fā)概述
        4.1.1 CPLD器件的選型
        4.1.2 QuartusⅡ軟件介紹
        4.1.3 CPLD開發(fā)設計流程
        4.1.4 硬件描述語言
    4.2 CPLD控制器內(nèi)部總體設計
    4.3 底層模塊電路設計
        4.3.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換控制器AD_Con模塊
        4.3.2 閾值觸發(fā)控制器Trehold_Con模塊
        4.3.3 FIFO緩存控制器FIFO_Con模塊
        4.3.4 宏功能例化UFM
        4.3.5 UFM操作模塊設計
        4.3.6 串口通信Seria_Con模塊
    4.4 頂層邏輯電路設計
    4.5 上位機界面設計
        4.5.1 串口通信模塊軟件設計
        4.5.2 命令設置模塊軟件設計
        4.5.3 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設計
        4.5.4 繪制圖形模塊設計
        4.5.5 保存實驗數(shù)據(jù)模塊設計
    4.6 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)調(diào)試和實驗
    5.1 測試系統(tǒng)模擬電路調(diào)試及實驗
        5.1.1 電荷放大器電路實驗
        5.1.2 信號調(diào)理電路實驗
    5.2 測試系統(tǒng)數(shù)字電路調(diào)試及實驗
    5.3 電池充電電路調(diào)試及實驗
    5.4 系統(tǒng)整體模擬實驗
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 論文的不足及改進思路
致謝
參考文獻
附錄A
附錄B
附錄C



本文編號：3384511