一種基于FPGA的TAS信號發生器制造技術

本發明專利技術涉及信號發生器技術領域，且公開了一種基于FPGA的TAS信號發生器，包括用于被連接的電機，所述電機上安裝有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接至測試臺，所述測試臺的內部安裝有基于FPGA的TAS信號發生器。該基于FPGA的TAS信號發生器，通過使用FPGA來仿真TAS信號，來仿真EPS扭矩轉角傳感器，將指令扭矩及指令角度信號轉換為扭矩轉角傳感器的SENT信號供于ECU解析使用，ECU解析SENT信號后得到的扭矩值應與指令扭矩相同，同理對于角度信號，指令信號可以是CAN信號，模擬電壓信號或是數字信號供使用者自由選擇，達到了替代TAS傳感器，減少價格的效果。少價格的效果。少價格的效果。

【技術實現步驟摘要】
一種基于FPGA的TAS信號發生器


[0001]本專利技術涉及信號發生器
，具體為一種基于FPGA的TAS信號發生器。

技術介紹

[0002]TAS仿真信號發生器是為了仿真EPS扭矩轉角傳感器(TAS:Torque&Angle Sensor)的儀器設備，此設備需要能夠將指令扭矩及指令角度信號轉換為扭矩轉角傳感器的SENT信號供于ECU解析使用，ECU解析SENT信號后得到的扭矩值應與指令扭矩相同，同理對于角度信號，指令信號可以是CAN信號，模擬電壓信號或是數字信號供使用者自由選擇。
[0003]轉向系統中依靠扭矩角度傳感器TAS(Torque&Angle Sensor)提供給ECU關鍵信號進行解析。
[0004]在轉向PPK各項測試以及轉向總成各項測試中都需要接入TAS傳感器，由于TAS樣件費用昂貴，交樣周期冗長等因素，時常滿足不了測試需求，在這樣的背景下，需要開發TAS仿真信號發生器來模擬真實扭矩角度傳感器所發出的信號供于ECU使用。
[0005]可見，亟需一種基于FPGA的TAS信號發生器，用于解決上述
技術介紹
中提到的使用TAS傳感器價格昂貴的問題。

技術實現思路

[0006]本專利技術的目的在于提供一種基于FPGA的TAS信號發生器，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
[0007]為了解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種基于FPGA的TAS信號發生器，包括用于被連接的電機，所述電機上安裝有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接至測試臺，所述測試臺的內部安裝有基于FPGA的TAS信號發生器；
[0008]所述基于FPGA的TAS信號發生器中的FPGA采用的是Xilinx ZYNQ
?
7000系列的XCZU7015，并配置有輸出6路獨立的SNET信號接口，6路獨立的信號接口為2對信號。
[0009]優選的，FPGA的TAS信號發生器配置有旋鈕/按鍵，工作電壓為10
?
30V、FPGA的TAS信號發生器的AD分辨率：至少12bits，更新/采集速率至少2KHz。
[0010]優選的，6路獨立的信號接口的2對信號為：
[0011]第一組(2+1)信號：(SENT1&SENT2)+SENT5
[0012]第二組(2+1)信號：(SENT3&SENT4)+SENT6。
[0013]優選的，SENT5和SENT6為兩路絕對角度信號：
[0014]SENT1，SENT2，SENT3和SENT4為4路包含角度信息的扭矩信號。
[0015]優選的，SENT信號基于脈沖信號的單向傳輸，SENT協議的數據使用半個字節Nibble，也就是4bit進行編碼定義，一個半字節Nibble是通過兩個2個下降沿之間的時間差來定義的。
[0016]優選的，SENT1與SENT2是同步信號，但它們與SENT5之間并非是同步信號，SENT3與SENT4是同步信號，但它們與SENT6之間并非是同步信號，其中SENT5與SENT6也并非同步信
號。
[0017]優選的，SENT1A與指令角度的關系可由如下表達式表示：
[0018]Value(SENT1A)＝Value(SENT3A)＝floor(102.3*RefAngle+2047)
[0019]Value(SENT2A)＝Value(SENT4A)＝4094
?
Value(SENT1A)。
[0020]與現有技術相比，本專利技術所達到的有益效果是：
[0021]通過使用FPGA來仿真TAS信號，來仿真EPS扭矩轉角傳感器，將指令扭矩及指令角度信號轉換為扭矩轉角傳感器的SENT信號供于ECU解析使用，ECU解析SENT信號后得到的扭矩值應與指令扭矩相同，同理對于角度信號，指令信號可以是CAN信號，模擬電壓信號或是數字信號供使用者自由選擇，達到了替代TAS傳感器，減少價格的效果。
附圖說明
[0022]圖1為本專利技術工作流程框架圖；
[0023]圖2為本專利技術信號仿真設備輸出6路獨立的SNET信號圖；
[0024]圖3為本專利技術SENT通信線上的電壓示意圖；
[0025]圖4為本專利技術SENT信號在ECU濾波之后的電壓V_μCH&V_μCL示意圖；
[0026]圖5為本專利技術SENT5以及SENT6信號示意圖；
[0027]圖6為本專利技術SENTxB之間的約束關系示意圖；
[0028]圖7為本專利技術SENT1A與SENT5A的關系示意圖；
[0029]圖8為本專利技術同一角度指令下SENT1A，SENT2A，SENT3A，SENT4A信號示意圖；
[0030]圖9為本專利技術角度指令與SENT5以及SENT6的關系示意圖；
[0031]圖10為本專利技術CRC Checksum信號用來校驗從TAS傳感器發出的數據是否接收正確示意圖。
具體實施方式
[0032]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0033]請參閱圖1
?
10，一種基于FPGA的TAS信號發生器，包括用于被連接的電機，所述電機上安裝有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接至測試臺，所述測試臺的內部安裝有基于FPGA的TAS信號發生器；
[0034]所述基于FPGA的TAS信號發生器中的FPGA采用的是Xilinx ZYNQ
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7000系列的XCZU7015，并配置有輸出6路獨立的SNET信號接口，6路獨立的信號接口為2對信號，1對信號對應2路轉矩信號+1路絕對角度信號。
[0035]第一組(2+1)信號：(SENT1&SENT2)+SENT5
[0036]第二組(2+1)信號：(SENT3&SENT4)+SENT6
[0037]其中SENT5和SENT6為兩路絕對角度信號。SENT1，SENT2，SENT3和SENT4為4路包含角度信息的扭矩信號。
[0038]以SENT1信號舉例，同理對于SENT2，SENT3以及SENT4。SENT信號基于脈沖信號的單
向傳輸。SENT協議的數據使用半個字節Nibble，也就是4bit進行編碼定義。一個半字節Nibble是通過兩個2個下降沿之間的時間差來定義的。
[0039]如圖2所示，時間精度以一個clock tick定義，一個clock tick的典型值為1.5us。
[0040]每半字節Nibble的高電平固定時間為5個clock tick，如果使用clock tick典型值1.5us計算的話，每半字節Nibb本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于FPGA的TAS信號發生器，包括用于被連接的電機，其特征在于：所述電機上安裝有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接至測試臺，所述測試臺的內部安裝有基于FPGA的TAS信號發生器；所述基于FPGA的TAS信號發生器中的FPGA采用的是Xilinx ZYNQ
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7000系列的XCZU7015，并配置有輸出6路獨立的SNET信號接口，6路獨立的信號接口為2對信號。2.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的TAS信號發生器，其特征在于：FPGA的TAS信號發生器配置有旋鈕/按鍵，工作電壓為10
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30V、FPGA的TAS信號發生器的AD分辨率：至少12bits，更新/采集速率至少2KHz。3.根據權利要求1所述的一種基于FPGA的TAS信號發生器，其特征在于：6路獨立的信號接口的2對信號為：第一組(2+1)信號：(SENT1&SENT2)+SENT5第二組(2+1)信號：(SENT3&SENT4)+SENT6。4.根據權利要求3所述的一種基于FPGA的TAS信號發生器，其特征在于：SENT5和SEN...

【專利技術屬性】
技術研發人員：畢研青，付九州，李正國，李迎春，李二寧，
申請(專利權)人：杭州米坦智能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：