PSoC在光纤陀螺采集中的应用

陀螺仪是一种测量运动物体相对惯性空间旋转的装置。以陀螺仪为核心的惯性测量系统在飞行器控制与制导，空中、海上和陆上导航／定位中都起着至关重要的作用。作为新型陀螺，光纤陀螺得到了迅速的发展和应用。光纤陀螺（FOG）是利用光纤构成的一种环状干涉仪，属纯光学、静止型陀螺，通过萨格奈克（Sagnac）效应来实现旋转角速度的检测。由于光纤陀螺突出的技术特点和应用背景，光纤陀螺将在惯性元件领域占有非常重要的位置。光纤陀螺脉冲输出的采集，对于检验陀螺性能、提高陀螺精度、增强产品可靠性，具有重要作用。
1 PSoC简介
2003年Cypress半导体公司推出了可编程片上系统（Programmable System on Chip，PsoC），它不但集8位微控制器、可编程数字阵列和可编程模拟阵列为一体，而且实现了“在系统可编程”，既满足了一般电子系统的资源要求，又顺应了现代电子设计方法的发展方向，是第一种真正具有混合信号处理能力的片上系统（SoC）。
PSoC是一种可编程的半导体器件，与现场可编程门阵列FPGA（Field Programmable Gate Array）、在系统可编程模拟器件ispPAC（InSys-tem Programmable Arialog Circuit）和单片机相比，具有如下特点：
1）PSoC综合FPGA和ispPAC的功能为一体，既具有FPGA的可编程数字阵列，又具有ispPAC的可编程模拟阵列，即具有处理数字和模拟两种信号的能力。此外，PSoC所具有的A／D、D／A用户模块解决了两个阵列的接口问题。
2）PSoC有1个8位的微处理器，可以方便地实现系统设计。尽管FPGA可以通过设计，实现一个软核微控制器或微处理器，但是增加了系统设计的难度。
3）与ispPAC相同，PSoC不需要编程器，就能够在系统运行过程中编辑，用以修改和重构电子系统，使用灵活方便。
4）虽然也可将PSoC视为1个8位的微控制器，即8位单片机。但是与一般单片机不同的是，它几乎不需要外部电路，一片PSoC就可实现一个电子系统。而且PSoC具有比一般单片机更多的内部资源，如低电压监测电路（Low Voltage Detect，LVD）、开关式升压泵（Switch Mode Pum-p，SMP）、内部精密参考电压（Intemal Voltage Reference）等。另外，PSoC同时具有片内和片外系统时钟源，可以不需要外部晶体振荡器即可自行工作。
PSoC的以上特点，使其在小型系统设计方面正在得到越来越广泛的应用。