一种基于ZYNQ架构的全国产化卫星共视板卡的制作方法

一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡
技术领域
1.本实用新型涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡。


背景技术：

2.目前传统卫星共视板卡架构为了满足硬件的实时性和扩展性，同时全覆盖业务和测试能力通常采用fpga+x86、fpga+arm、fpga+dsp硬件架构，这些架构结构复杂、设计调试复杂，同时依赖于进口芯片其特点是采购的周期长，芯片的功耗高、成本高，抗风险能力差。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡。
4.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡包括zynq核心模块、gnss卫星接收机模块、频率源模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块与共视数据网络传递模块；gnss卫星接收机模块、时钟模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块、共视数据网络传递模块分别与zynq核心模块相连。
6.进一步地，所述zynq核心模块包括zynq芯片、sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片与复位芯片；zynq芯片与sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片、复位芯片相连。
7.进一步地，所述时钟芯片连接有33.33mhz晶振，用于提供zynq芯片的外部时钟。所述can接口芯片为高速can总线收发器，用于与其他板卡之间通信。所述i2c接口芯片为热插拔缓冲器，用于供电输入。
8.进一步地，所述gnss接收机模块为接收机模块，用于接收可接收gps、glonass、伽利略和北斗卫星导航信号。所述频率源模块为芯片钟或晶振模块。所述tdc时差测量模块为测量范围为0-1.8us、测量精度为50ps的精密时差测量模块。所述共视数据网络传递模块包括多个千兆网口，用于信号接收与cggtts共视数据输出。
9.本实用新型的有益效果在于：
10.本实用新型采用了基于国产化zynq架构的卫星共视板卡，全板卡器件具有100％国产化率，具备全时统和北斗定位导航全功能要求，具备高集成度的soc架构芯片内部通过总线互联极大的减轻硬件设计难度、同时具备高精度、低功耗、低成本的优点。
附图说明
11.图1是本实用新型所述的基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡的硬件平台架构图；
12.图2是本实用新型所述的基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡的zynq核心模块
的原理图。
具体实施方式
13.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
14.如附图1所示，本实用新型一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，包括zynq核心模块、gnss卫星接收机模块、频率源模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块与共视数据网络传递模块；gnss卫星接收机模块、时钟模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块、共视数据网络传递模块分别与zynq核心模块相连。
15.进一步地，所述gnss接收机模块为接收机模块，用于接收可接收gps、glonass、伽利略和北斗卫星导航信号，用于解调出板卡所需的标准时频基准信号。
16.进一步地，所述频率源模块为芯片钟或晶振模块，频率源模块采用国产的具有准确度、短稳、老化指标优异等特点的可自驯服10mhz频率源，用于提供标准10mhz频率源。
17.进一步地，所述tdc时差测量模块为测量范围为0-1.8us、测量精度为50ps的精密时差测量模块，用于板卡本地秒与参考秒之间的精密时差计算。
18.进一步地，所述共视数据网络传递模块包括多个千兆网口，用于信号接收和输出cggtts共视数据。
19.进一步地，所述pll数字锁相环模块采用国产的利用晶振的短稳优势锁相铷钟10mhz信号的锁相模块，用于板卡输出具有短稳指标优异的标准频率信号。
20.zynq核心模块四核高性能处理器的其中一个内核运行linux操作系统用于卫星共视数据处理，包括卫星共视钟差计算、cggtts共视数据文件生成等，一个内核运行实时操作系统用于时频信号处理，包括卫星溯源、定时同步、时差测量、铷钟/晶振驯服、守时授时等。
21.如附图2所示，所述zynq核心模块包括zynq芯片、sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片与复位芯片；zynq芯片与sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片、复位芯片相连。
22.进一步地，所述时钟芯片连接有33.33mhz晶振，用于提供zynq芯片的外部时钟。
23.进一步地，所述can接口芯片为高速can总线收发器，用于与其他板卡之间通信。
24.进一步地，所述i2c接口芯片为热插拔缓冲器，用于供电输入。
25.进一步地，所述sdram芯片采用国产4gb ddr3同步动态随机存储器，存储结构为256mbx16(32mbx16x8banks)，用于linux操作系统的运行。
26.进一步地，所述flash芯片采用国产128m-bit spi串行flash存储器，用于系统程序的qspi外部启动。
27.进一步地，所述eeprom芯片采用国产2k spi串行存储器，用于工作参数的掉电保存。
28.进一步地，所述can接口芯片采用国产1mbps高速can总线收发器，用于与其他板卡之间的通信。
29.进一步地，所述i2c接口芯片采用国产i2c/smbus热插拔缓冲器，用于板卡供电。
30.进一步地，所述时钟芯片采用国产33.33mhz晶振，用于提供zynq芯片的外部时钟。
31.进一步地，所述复位芯片采用国产ic复位芯片，用于zynq芯片的启动、关闭和复位。
32.zynq芯片采用基于tsmc28nm hpc+工艺的国产可编程融合芯片，集成了四核高性能处理器的处理系统(processing system，ps)和门电路数目为4.29亿的350k可编程逻辑(programmable logic，pl)。四核高性能处理器是处理器系统的核心，其与片上存储器、外部存储器接口ddr、各种系统功能组件、i/o外设以及可编程逻辑部分等协同工作，共同组成功能丰富的片上可编程系统。
33.本实用新型基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，全板卡采用国产化器件，具备全时统和北斗定位导航全功能要求，具备高集成度soc架构芯片内部通过总线互联极大的减轻硬件设计难度、同时具备高精度、低功耗、低成本的优点。
34.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，包括zynq核心模块、gnss卫星接收机模块、频率源模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块与共视数据网络传递模块；gnss卫星接收机模块、时钟模块、tdc时差测量模块、pll数字锁相环模块、共视数据网络传递模块分别与zynq核心模块相连。2.根据权利要求1所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述zynq核心模块包括zynq芯片、sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片与复位芯片；zynq芯片与sdram芯片、flash芯片、eeprom芯片、can接口芯片、i2c接口芯片、时钟芯片、复位芯片相连。3.根据权利要求2所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述时钟芯片连接有33.33mhz晶振，用于提供zynq芯片的外部时钟。4.根据权利要求2所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述can接口芯片为高速can总线收发器，用于与其他板卡之间通信。5.根据权利要求2所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述i2c接口芯片为热插拔缓冲器，用于供电输入。6.根据权利要求1所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述gnss卫星接收机模块为接收机模块，用于接收可接收gps、glonass、伽利略和北斗卫星导航信号。7.根据权利要求1所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述频率源模块为芯片钟或晶振模块。8.根据权利要求1所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述tdc时差测量模块为测量范围为0-1.8us、测量精度为50ps的精密时差测量模块。9.根据权利要求1所述一种基于zynq架构的全国产化卫星共视板卡，其特征在于，所述共视数据网络传递模块包括多个千兆网口，用于信号接收与cggtts共视数据输出。

技术总结
本实用新型公开了一种基于ZYNQ架构的全国产化卫星共视板卡，包括ZYNQ核心模块、GNSS卫星接收机模块、频率源模块、TDC时差测量模块、PLL数字锁相环模块与共视数据网络传递模块；GNSS卫星接收机模块、时钟模块、TDC时差测量模块、PLL数字锁相环模块、共视数据网络传递模块分别与ZYNQ核心模块相连。ZYNQ核心模块包括ZYNQ芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片、EEPROM芯片、CAN接口芯片、I2C接口芯片、时钟芯片与复位芯片；ZYNQ芯片与SDRAM芯片、FLASH芯片、EEPROM芯片、CAN接口芯片、I2C接口芯片、时钟芯片、复位芯片相连。本实用新型全板卡器件国产化，具备全时统和北斗定位导航全功能要求，具备高集成度SOC架构芯片内部通过总线互联极大的减轻硬件设计难度、同时具备高精度、低功耗、低成本的优点。的优点。的优点。


技术研发人员：王连石 吴桐
受保护的技术使用者：成都子辰时频科技有限公司
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2022/3/8