PCB部落格 - 射頻開關模塊功能電路的PCB設計

針對射頻開關模塊功能電路的PCB板設計，隨著現代無線通訊系統的發展，移動通信、雷達、衛星通信等通信系統對收發開關的切換速度、功率容量和集成度提出了更高的要求。 囙此，研究和開發匯流排科技以滿足軍用需求。具有特殊要求的匯流排模塊具有重要意義。 我們將使用虛擬儀器的思想來實現軟件中的硬體電路。 下麵設計的射頻開關可以直接由電腦控制，並且可以很容易地與匯流排測試系統集成。 電腦和微電子技術在當今測試領域的應用具有廣闊的發展前景。

1.VXI匯流排介面電路的設計與實現VXI匯流排是VMEbus在儀器儀錶領域的擴展，是一種由電腦操作的模組化自動化儀器系統。 它依靠有效的標準化，採用模組化方法實現VXI匯流排儀器的序列化、通用化、互換性和互操作性。 其開放式架構和隨插即用模式完全符合資訊產品的要求。 它具有資料傳輸速度快、結構緊湊、配寘靈活、電磁相容性好等優點。 囙此，該系統的設定和使用非常方便，其應用也越來越廣泛。 VXI匯流排是一種完全開放的模組化儀器背板匯流排規範，適用於各種儀器製造商。 VXI匯流排設備主要分為：基於寄存器的設備、基於消息的設備和基於記憶體的設備。 應用程序中基於寄存器的設備的當前比例（約70%）。 VXI匯流排寄存器基介面電路主要包括四部分：匯流排緩衝驅動、定址和解碼電路、資料傳輸響應狀態機、配寘和操作寄存器組。 在這四個部分中，除了匯流排緩衝驅動器由74ALS245晶片實現外，其餘部分均由FPGA實現。 使用一塊FLEX10K晶片EPF10K10QC208-3和一塊EPROM內核EPC1441P8，並使用相應的軟件MAX+PLUS2進行設計和實現。1.1匯流排緩衝驅動器該部分完成VXI背板匯流排中數據線、地址線和控制線的緩衝接收或驅動，以滿足VXI規範訊號的要求。 對於A16/D16設備，只要實現了背板數据總線D00ï½D15的緩衝驅動器。 根據VXI匯流排規範的要求，該部分由兩個74LS245實現，由DBEN*（由資料傳輸響應狀態機產生）選通。1.2定址和解碼電路定址線包括地址線A01至A31、數據選通線DS0*和DS1*以及長字線LWORD*。 控制線包括地址選通線AS*和讀/寫訊號線write*。 該電路的設計採用MAX+PLUS2的原理圖設計方法。 使用元件庫中的現有元件進行設計，使用兩個74688和一個74138。 該功能模組對地址線A15ï½A01和地址修改線AM5ï半AM0進行解碼。 當設備被定址時，它接收地址線和地址修改線上的地址資訊，並將其與該模塊上的硬體地址開關設定的邏輯地址LA7ï½LA0進行比較。 如果AM5ï½AM0上的邏輯值為29H或2DH（因為它是A16/D16設備），當地址線A15和A14都為1，並且A13ï½A06上的邏輯數值等於模塊的邏輯地址時，設備被定址並選通（CADDR*為真）。 然後將結果發送到下部解碼控制，通過解碼地址A01ï½A05.1.3來選擇模塊在16比特地址空間中的寄存器。資料傳輸響應狀態機資料傳輸匯流排是一組高速非同步並行資料傳輸匯流排，是VMEbus系統資訊交換的主要組成部分。 資料傳輸匯流排的訊號線可以分為三組：定址線、數據線和控制線。 本部分的設計採用MAX+PLUS2文字輸入的設計方法。 由於DTACK*的時序複雜，囙此使用AHDL語言通過狀態機進行設計和實現。 該功能模組配寘VXI背板匯流排中的控制訊號，並為標準資料傳輸週期提供定時和控制訊號（生成資料傳輸使能訊號DBEN*、匯流排完成資料傳輸所需的響應訊號DTACK*等）， 系統控制器首先對模塊進行定址，並將控制資料傳輸方向的相應地址選通線AS*、數據選通線DS0*、DS1*和WRITE*訊號線設定為有效電平。 當模塊檢測到地址匹配且控制線有效時，將DTACK*驅動至低電平，以向匯流排控制器確認數據已放置在數据總線上（讀取週期）或數據已成功接收（寫入週期）。1.4配寘寄存器每個VXI匯流排設備都有一組“配寘寄存器”。 系統主控制器通過讀取這些寄存器的內容來獲得VXI匯流排設備的一些基本配置資訊，例如設備類型、型號、製造商、地址空間（A16、A24）。， A32）和所需的存儲空間等。VXI匯流排設備的基本配置寄存器包括：標識寄存器、設備類型寄存器、狀態寄存器和控制寄存器。 該部分電路的設計採用MAX+PLUS2原理圖設計方法，使用74541晶片及其創建的功能模組。ID、DT和ST寄存器為只讀寄存器，控制寄存器為只寫寄存器。 在本設計中，VXI匯流排主要用於控制這批開關的接通和斷開，囙此只要將數據寫入通道寄存器，就可以控制繼電器開關的吸合或斷開狀態，並且査詢繼電器狀態也可以從通道寄存器中讀取。數據很好。 根據模塊的設計要求，在相應的數據比特中寫入適當的內容，從而有效地控制功能模組的射頻開關。 模塊功能電路板的設計每個VXI匯流排設備都有一組“配寘寄存器”。 系統主控制器獲取一些基本配置資訊