一种基于PCIE卡的控制系统及方法与流程

技术特征：
1.一种基于pcie卡的控制系统，其特征在于，设置屏蔽罩单元，所述的屏蔽罩单元包括屏蔽罩(1)及设置在屏蔽罩(1)中的高稳晶体(2)、温度传感器和风扇(3)，温度传感器搜集高稳晶体(2)的温度数据；设置fpga，fpga通过pcie接口与电脑主机插接；fpga分别与风扇(3)、高稳晶体(2)和温度传感器连接，fpga收集温度传感器的温度数据并将温度数据传输给电脑主机，fpga接收电脑主机传来的指令控制高稳晶体(2)的控制电压和风扇(3)的转速；还设置频率计，所述的频率计收集高稳晶体(2)的频率数据，并通过电脑主机上的gpib接口卡与电脑主机插接，将高稳晶体(2)的频率数据传输给电脑主机。2.根据权利要求1所述的基于pcie卡的控制系统，其特征在于，所述的电脑主机中设置驱动和上位机；驱动封装了pcie接口的硬件信息、数据读写操作函数和中断操作函数；上位机接收来自fpga发来的温度数据以及频率计发来的频率数据，利用数学方法绘制温度与频率曲线；上位机下发高稳晶体电压控制信号和风扇转速控制信号给fpga，通过fpga控制高稳晶体的控制电压和风扇的转速。3.根据权利要求1或2所述的基于pcie卡的控制系统，其特征在于，所述的屏蔽罩(1)由依次连通设置的控温区(101)、过渡区(102)和工作区(103)组成；所述控温区(101)的长度小于工作区(103)的长度，所述过渡区(102)的宽度和长度均小于工作区(103)的宽度和长度；控温区(101)内设置风扇(3)，工作区(103)内设置高稳晶体(2)和温度传感器。4.根据权利要求3所述的基于pcie卡的控制系统，其特征在于，在所述工作区(103)的侧下壁上设置多个通风孔(104)。5.根据权利要求3所述的基于pcie卡的控制系统，其特征在于，在所述屏蔽罩(1)的内壁上贴设绝热层(105)。6.一种基于pcie卡的控制方法，其特征在于，设置基于pcie卡的控制系统，所述的基于pcie卡的控制系统为权利要求1-5任一所述的基于pcie卡的控制系统；s1：频率计和温度传感器分别测量高稳晶体的输出频率数据及温度数据，并通过pcie接口在pcie卡中断通讯后将数据发送给电脑主机；s2：电脑主机将收集到温度数据作为横轴，输出频率数据作为纵轴，得到输出频率和温度之间的关系曲线，获取呈线性的曲线，呈线性的曲线对应的频率区间为最佳输出频率区间，呈线性的曲线对应的温度区间为最佳工作温度区间；s3：fpga读取温度传感器的实际温度值，与最佳工作温度区间相比；如果实际温度值比最佳工作温度区间低，fpga发出控制信号关闭风扇或降低风扇转速；如果实际温度值比最佳工作温度区间高，fpga发出控制信号提高风扇转速；s4：高稳晶体获得了最佳工作温度后，调整控制电压获得高稳晶体的最佳输出频率；fpga不断调整高稳晶体的控制电压，使得高稳晶体输出频率曲线为直线，获得高稳晶体的控制电压和输出频率之间的对应关系，由s2获得的最佳输出频率区间进而可以获得最佳控制电压区间。7.根据权利要求6所述的基于pcie卡的控制方法，其特征在于，所述的电脑主机中设置驱动和上位机；
驱动封装了pcie接口的硬件信息、数据读写操作函数和中断操作函数；上位机接收来自fpga发来的温度数据以及频率计发来的频率数据，利用数学方法绘制温度与频率曲线；上位机下发高稳晶体电压控制信号和风扇转速控制信号给fpga，通过fpga控制高稳晶体的控制电压和风扇的转速。8.根据权利要求6所述的基于pcie卡的控制方法，其特征在于，所述的s2中，如果无法获得呈线性的曲线，电脑主机根据输出频率和温度之间的关系曲线利用最小二乘法或插值法模拟出呈线性的曲线，以获得最佳输出频率区间和最佳工作温度区间。9.根据权利要求6、7或8所述的基于pcie卡的控制方法，其特征在于，所述的s1中pcie卡中断通讯的控制方法包括：s1.1：fpga等待电脑主机的温度采集指令，如果采集指令为是，则进入s1.2，否则继续等待；s1.2：fpga采集温度数据并写入缓冲区；s1.3：缓冲区储存的数据量是否达到了设定门限值，如果没有达到则重复s1.2，直到缓冲区储存的数据量达到设定门限值，进入s1.4；s1.4：当缓冲区储存的数据量达到设定门限值，缓冲区给出达到设定门限值标识，fpga指定一个存储地址，pcie卡中断通讯；s1.5：电脑主机接收到pcie卡中断通讯信号后，在s1.4中的存储地址处读取数据；s1.6：电脑主机对读取的数据处理完成后，发出采集数据终止信号给fpga；否则执行s1.1。

技术总结
本发明公开了一种基于PCIE卡的控制系统及方法，设置屏蔽罩单元，所述的屏蔽罩单元包括屏蔽罩及设置在屏蔽罩中的高稳晶体、温度传感器和风扇，温度传感器搜集高稳晶体的温度数据；设置FPGA，FPGA通过PCIE接口与电脑主机插接；FPGA分别与风扇、高稳晶体和温度传感器连接，FPGA收集温度传感器的温度数据并将温度数据传输给电脑主机，FPGA接收电脑主机传来的指令控制高稳晶体的输入和风扇的转速；还设置频率计，所述的频率计收集高稳晶体的频率数据，并通过电脑主机上的GPIB接口卡与电脑主机插接，将高稳晶体的频率数据传输给电脑主机。掌握高稳晶体输入控制与最佳频率输出之间的关系，更有效地控制PCIE卡的高稳晶体，提高授时精度。精度。精度。


技术研发人员：许文 叶泂涛 刘长羽 田永和 毛建华
受保护的技术使用者：浙江赛思电子科技有限公司
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/3/4