第38章 第一次系统联调(1/2)
Vdb-1.0总线控制器在仿真层面的成功,无疑是一剂强心针。但陈北玄深知,仿真是理想化的沙盘推演,真正的考验在于将代码转化为实实在在的硬件,并让这些硬件部件能够协同工作。他决定,启动研发中心的第一次多系统联合调试。
联调的目标,是构建一个“麒麟”项目电子系统的微型验证平台。这个平台包括:
1. 主控节点: 由一片承载着Vdb-1.0总线控制器FpGA代码的Ep5064芯片担任,模拟未来战车上的中央处理单元。
2. 传感器节点: 使用一块Ex评估板进行改造,模拟炮塔姿态传感器,通过Vdb-1.0总线周期性地向上报告模拟的姿态数据(俯仰角、横滚角)。
3. 执行器节点: 同样使用一片Ep5064(需要另一片芯片),模拟火炮稳定器的控制器,接收主控节点发送的瞄准指令,并驱动一个小型舵机(从废弃航模上拆下来的)进行摆动,模拟炮塔的随动。
这个微型平台看似简单,却涵盖了未来真实系统中数据采集、指令下发、动作执行的基本闭环。联调的核心,就是验证Vdb-1.0总线协议在实际硬件上的可行性、稳定性和实时性。
硬件搭建的过程依旧充满了“手工”痕迹。三块电路板(主控板、传感器板、执行器板)通过杜邦线飞线连接,总线物理层采用陈北玄指定的差分信号标准(使用RS-485驱动芯片),电源则由几个笨重的线性稳压电源模块提供。整个平台布满了电线,看起来杂乱无章,却凝聚着电子实验室数月来的心血。
第一次上电测试,就给了他们一个下马威。
接通电源的瞬间,执行器板上的FpGA芯片冒出了一缕青烟,伴随着一股焦糊味——电源接反了!一片宝贵的Ep5064瞬间烧毁。
实验室里一片死寂。小张看着那烧毁的芯片,脸色煞白,嘴唇哆嗦着说不出话。这片芯片是他们费尽千辛万苦才弄到的。
“是我的错,我检查线路不仔细。”小张的声音带着哭腔。
陈北玄没有责怪,他冷静地拔掉电源,仔细检查了线路。“记住这个教训,电子系统,细节决定成败,尤其是电源和接地。”他拍了拍小张的肩膀,“芯片烧了可以再想办法,经验教训更宝贵。重新来,这次我们加倍仔细。”
他们花了半天时间,重新焊接了一块执行器板,反复检查了所有电源线和信号线的连接。第二次上电,所有指示灯正常点亮,没有异常。
接下来是加载程序。将编译好的 .pof 文件分别下载到三片FpGA芯片中。过程还算顺利。
真正的挑战在于让这三个节点“对话”。他们编写了简单的测试脚本:传感器节点每隔100毫秒发送一次模拟的姿态数据;主控节点接收到数据后,进行简单的比例运算,生成舵机控制指令,发送给执行器节点;执行器节点解析指令,驱动舵机转动相应角度。
启动系统。
示波器接在总线差分线上,屏幕上应该出现规律的数据帧波形。然而,波形杂乱无章,充满了毛刺和畸变。舵机纹丝不动。
“总线通信失败。”小李盯着示波器,沮丧地说。
问题排查开始了。这比单纯的代码调试更加困难,因为它涉及到硬件(信号完整性、阻抗匹配、电磁干扰)和软件(协议实现、时序同步)的交叉影响。
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