CN104300943A - 一种机载pwm信号转换装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机载PWM信号转换装置与方法，利用粗计数和精计数结合的方法提高采样和生成PWM信号的精度；利用具有双邮箱的DPRAM进行数据通信，提高飞控单元与PWM端的数据交换的快速性、稳定性和可靠性。该装置在FPGA中实现，可适用于不同型号的遥控器和不同类型的无人机，以及实现多任务扩展。

Description

一种机载PWM信号转换装置与方法

技术领域

本发明涉及无人机及其飞控技术领域，具体来说是一种用于无人机自动驾驶仪的机载PWM信号转换装置与方法。

背景技术

无人机在军事上的用途，从过去的情报、监视和侦察装备变成为携带导弹直接对地面目标进行攻击的武器。在交通监控、航拍测绘、灾情侦查、大气监测等民用和科学研究领域也发挥着重要的作用。无论从国防建设，还是社会发展方面考虑，生产、研发、装备无人机已成为国际上的重要发展趋势。就无人机研制方面，美国和以色列走在世界的前列。其中在美军和以军服役的“全球鹰”和“苍鹭”代表着全球最先进的无人机。无人机的先进性一定程度取决于飞控系统的设计。目前，国外成熟的无人机飞控，包括罗斯的STA3X、瑞士ETH研究机构的wePilot2000、加拿大MicroPilot公司的MP2128、美国Cloudcap公司的Piccolo II等。国内商品飞控有零度智控的YS09、普洛特的UP30、北京航空航天大学的iFly40、成都纵横的AP-300等。总体上，国内无人机飞控与国外成熟飞控相比，还存在一定差距。因此，无人机飞控的研究具有重要的意义。

舵机是无人机飞行的执行机构，控制信号是周期固定脉宽可变的PWM信号。舵机用PWM信号，可由遥控接收机输出，也可通过飞控单元产生，具有遥控/自驾功能的无人机飞控，需要机载PWM信号转换装置，完成以下任务(1)采样遥控接收机输出PWM信号的周期和脉宽，获取不同型号遥控器的PWM周期，作为产生自驾PWM的周期，以及获取各舵机中立位置的脉宽，作为飞控算法的参考变量；(2)将飞控算法输出的各舵机控制量，生成自驾PWM控制舵机；(3)实现遥控/自驾切换。目前，大多数飞控系统使用STM32等单片机实现机载PWM信号转换装置，存在各功能任务串行完成、实时性差、PWM采样和生成PWM精度低、灵活性差、不易扩展等缺点。FPGA具有并行化处理、实时性强、易于灵活扩展等优势，因此，它能在无人机飞控中发挥重要作用。目前，也有少量无人机飞控运用到FPGA，但它们局限于用作简单的片选逻辑和接口处理，没能深入研究，如何提高机载PWM信号转换装置的遥控PWM采样和生成自驾PWM的精度，提高数据接口稳定性、快速性和可靠性。

综上所述，现有机载PWM信号转换装置存在任务串行完成、实时性差、PWM采样和生成PWM精度低、灵活性差、不易扩展等缺点，以及数据接口稳定性、快速性和可靠性低等问题。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种机载PWM信号转换装置与方法，实现对遥控PWM的并行化高精度采样和生成高精度的自驾PWM；利用具有双邮箱的DPRAM作为数据传输接口，提高数据传输的稳定性、快速性和可靠性。

本发明的发明内容如下：

一种机载PWM信号转换装置，包括晶振、总线驱动1、FPGA芯片、总线驱动2、和微处理器，FPGA芯片作为信号转换装置核心元件，分别与晶振、总线驱动1、总线驱动2、微处理器连接，所述FPGA芯片上包括PLL倍频单元、时钟分频单元、PWM脉宽采样单元5、遥控/自驾信号切换使能单元、遥控/自驾信号切换单元、PWM周期采样单元、PWM脉宽采样单元1、PWM脉宽采样单元2、PWM脉宽采样单元3、PWM脉宽采样单元4、PWM脉宽采样单元6、PWM信号产生单元1、PWM信号产生单元2、PWM信号产生单元3、PWM信号产生单元4、PWM信号产生单元6、DPRAM PWM端逻辑控制单元、DPRAM、DPRAM邮箱逻辑单元、单稳态触发器1、单稳态触发器2、单稳态触发器3、单稳态触发器4、DPRAM飞控端逻辑控制单元、SPI接口逻辑单元；

所述PLL倍频单元，将晶振输出时钟，进行倍频，用作全局时钟，为整个FPGA提供时钟源；所述时钟分频单元，输出分频时钟，为用到计数器的逻辑单元提供计数时钟；

所述PWM周期采样单元，用于采样遥控接收机输出经总线驱动1的遥控PWM信号周期，输出粗精度和细精度的两种周期值；所述PWM脉宽采样单元1、PWM脉宽采样单元2、PWM脉宽采样单元3、PWM脉宽采样单元4、PWM脉宽采样单元5和PWM脉宽采样单元6，用于采样遥控接收机输出经总线驱动1的六路PWM信号脉宽，每个单元输出粗精度和细精度的两种脉宽值；PWM脉宽采样单元5，采样第5通道PWM信号的脉宽，通过遥控/自驾切换使能单元，输出切换使能，经遥控/自驾信号切换单元选择遥控接收机输出经总线驱动的遥控PWM信号或经PWM信号产生单元x产生的自驾PWM信号作为舵机控制信号，其中，x＝1，2，3，4，6，经总线驱动2控制副翼舵机、升降舵机、油门舵机、方向舵机和任务舵机；

所述PWM信号产生单元1、PWM信号产生单元2、PWM信号产生单元3、PWM信号产生单元4和PWM信号产生单元6，用于产生控制舵机的自驾PWM信号，输出到遥控/自驾信号切换单元；

所述DPRAM PWM端逻辑控制单元，连接DPRAM的PWM端，将采集到的遥控PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM中，以及将DPRAM中存有的PWM信号产生单元所需的自驾PWM周期值和脉宽值输出到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；

所述DPRAM，分为三个逻辑区域，逻辑区域I用于存储邮箱通信内容，逻辑区域II用于存储采样到的遥控PWM周期值和脉宽值；逻辑区域III用于存储产生自驾PWM所需的周期值和脉宽值；DPRAM邮箱逻辑单元，用于产生邮箱中断信号经单稳态触发器1、单稳态触发器2、单稳态触发器3和单稳态触发器4，输出给DPRAM PWM端逻辑控制单元和微处理器；

所述DPRAM飞控端逻辑控制单元，控制读取DPRAM中存有的遥控PWM周期值和脉宽值到微处理器的飞控单元，以及控制将飞控单元经算法运算后得到的PWM信号产生单元所用的自驾PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM中；

所述SPI接口逻辑单元，用作SPI总线信号处理，将SPI串行数据和DPRAM飞控逻辑控制单元的并行数据进行相互转换。

一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，所述的微处理器从DPRAM中读取采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及向DPRAM中更新产生自驾PWM所用的周期和脉宽，包括上电自检和主中断两部分，具体步骤为：

上电自检查部分：

步骤201：开始；

步骤202：判断采样到的遥控PWM周期是否更新，即INT_F1中断是否产生，如果产生，即INT_F1＝＝1，则跳到步骤203，否则继续回到步骤202；

步骤203：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM周期；

步骤204：判断周期是否在18～23ms之间，如果是，进入步骤205，否则回到步骤202；

步骤205：该周期作为产生自驾PWM所用的周期，写到DPRAM逻辑区域III；

步骤206：写邮箱地址1，产生中断INT_P1，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的周期；

步骤207：读邮箱地址1，清中断INT_F1，完成周期更新，进入主中断部分；

主中断部分：

步骤208：判断采样到的遥控PWM脉宽是否更新，即INT_F2中断是否产生，如果产生，即INT_F2＝＝1，则跳到步骤209，否则继续回到步骤208；

步骤209：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM脉宽；

步骤210：向DPRAM逻辑区域III更新产生自驾PWM所用的脉宽；

步骤211：写邮箱地址2，产生中断INT_P2，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的脉宽；

步骤212：读邮箱地址2，清中断INT_F2完成脉宽更新，跳到步骤208，进入下一中断周期。

一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，所述的DPRAM PWM端逻辑控制单元向DPRAM中更新采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及读取DPRAM中产生自驾PWM所用的周期和脉宽；具体状态跃迁关系为：

状态301：空闲状态，在PWM1上升沿，跃迁到状态302；

状态302：写遥控PWM周期状态，向DPRAM逻辑区域II更新采样到的遥控PWM周期；自然跃迁到状态303；

状态303：产生中断INT_F1，通知微处理器，已经更新遥控PWM周期，可以读取；自然跃迁到状态304；

状态304：等待读取产生自驾PWM所用数据状态；如果PWM1上升沿到来且周期更新成功标志为0，跃迁到状态302；如果INT_P1高电平，跃迁到状态305；如果INT_P2高电平，跃迁到状态308；

状态305：读取产生自驾PWM所用的周期状态，从DPRAM逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态306；

状态306：周期更新成功标志置1状态，表明周期已成功更新；自然跃迁到状态307；

状态307：清中断INT_P1状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304；

状态308：读取产生自驾PWM所用的脉宽状态，从DPRAM逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态309；

状态309：写遥控PWM脉宽状态，将采样到的遥控PWM脉宽数据写入到DPRAM逻辑区域II；自然跃迁到状态310；

状态310：产生中断INT_F2状态，通知微处理器，已经更新遥控PWM脉宽，可以读取；自然跃迁到状态311；

状态311：清中断INT_P2状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304；

一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，其特征在于，所述的微处理器通过SPI接口逻辑单元向DPRAM飞控端逻辑控制单元发送的16位数据种类，包含命令和有效数据其中，有效数据是产生自驾PWM所用的周期和脉宽，命令包括命令标识域、片选域、读写使能域、基地址域和数据长度域；

所述命令标识域，bit15和bit14，若是11，表明是命令；

所述片选域，bit13，若是1，则DPRAM飞控端片选有效；

所述读写使能域，bit12，若是1，代表微处理器向DPRAM写数据，若是0，代表微处理器读取DPRAM数据；

所述基地址域，bit11～bit6，代表读数据或写数据的起始地址；

所述数据长度域，bit5～bit0，代表读数据或写数据的数据长度。

本发明的有益技术效果在于：

(1)将周期采样和脉宽采样分模块实现，易于在上电自检时，获得不同型号遥控器PWM的周期，并以此作为自驾PWM的周期，从而提高机载PWM信号转换装置的通用性。

(2)PWM周期采样单元和PWM脉宽采样单元，均对PWM信号进行粗计数和精计数，提高遥控PWM信号采样精度，通过PLL倍频单元将精计数的计数时钟提高到100MHz，从而使得测量精度达到10ns。同样，PWM信号产生单元也使用粗计数和精计数结合的方法，使产生的自驾PWM精度也达到10ns。

(3)利用DPRAM作为数据传输接口，不需要像FIFO频繁的判断标志位，从而提高数据传输速率；将DPRAM进行逻辑分区，不同分区读写数据方向不同，避免DPRAM两端产生读写冲突，从而提高数据传输的稳定性和可靠性；双邮箱的通信机制，使得DPRAM两端可以在硬件中断情况下完成数据交换，而不需再判断邮箱内容，从而提高了数据传输的速度。

(4)遥控/自驾切换在FPGA中完成，不需要向飞控单元发送切换命令，从而使得在无人机飞行过程中，遇到紧急情况，可迅速切回遥控状态，提高飞行安全性。

(5)机载PWM信号转换装置使用SPI总线与飞控单元通信，可将数据通信速率提高到40MHz，也节省CPU的IO引脚。

(6)利用FPGA，分模块实现各功能，可根据不同的系统需求，灵活的扩展和裁剪功能模块，以此适应固定翼、多旋翼和自旋翼等无人机需求，以及拍照、伞降、投放等任务需求。

附图说明

图1是本发明的机载PWM信号转换装置功能结构图；

图2是本发明的微处理器控制流程图；

图3是本发明的DPRAM PWM端逻辑控制单元状态跃迁图；

图4是本发明的微处理器命令格式；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的说明。

如图1所示，一种机载PWM信号转换装置，包括晶振1、总线驱动1(3)、FPGA芯片4、总线驱动2(5)和微处理器6，FPGA芯片4作为信号转换装置核心元件，分别与晶振1、总线驱动1(3)、总线驱动2(5)、微处理器6连接，所述FPGA芯片4上包括PLL倍频单元401、时钟分频单元402、PWM脉宽采样单元5(403)、遥控/自驾信号切换使能单元404、遥控/自驾信号切换单元405、PWM周期采样单元406、PWM脉宽采样单元1(407)、PWM脉宽采样单元2(408)、PWM脉宽采样单元3(409)、PWM脉宽采样单元4(410)、PWM脉宽采样单元6(411)、PWM信号产生单元1(412)、PWM信号产生单元2(413)、PWM信号产生单元3(414)、PWM信号产生单元4(415)、PWM信号产生单元6(416)、DPRAM PWM端逻辑控制单元417、DPRAM418、DPRAM邮箱逻辑单元419、单稳态触发器1(420)、单稳态触发器2(421)、单稳态触发器3(422)、单稳态触发器4(423)、DPRAM飞控端逻辑控制单元424、SPI接口逻辑单元425；

所述PLL倍频单元401，将晶振1输出时钟，进行倍频，用作全局时钟，为整个FPGA提供时钟源；所述时钟分频单元402，输出分频时钟，为用到计数器的逻辑单元提供计数时钟；

所述PWM周期采样单元406，用于采样遥控接收机2输出经总线驱动1(3)的遥控PWM信号周期，输出粗精度和细精度的两种周期值；所述PWM脉宽采样单元1(407)、PWM脉宽采样单元2(408)、PWM脉宽采样单元3(409)、PWM脉宽采样单元4(410)、PWM脉宽采样单元5(403)和PWM脉宽采样单元6(411)，用于采样遥控接收机2输出经总线驱动1(3)的六路PWM信号脉宽，每个单元输出粗精度和细精度的两种脉宽值；PWM脉宽采样单元5(403)，采样第5通道PWM信号的脉宽，通过遥控/自驾切换使能单元404，输出切换使能，经遥控/自驾信号切换单元405选择遥控接收机2输出经总线驱动的遥控PWM信号或经PWM信号产生单元x产生的自驾PWM信号作为舵机控制信号，其中，x＝1，2，3，4，6，经总线驱动2(5)控制副翼舵机、升降舵机、油门舵机、方向舵机和任务舵机；

所述PWM信号产生单元1(412)、PWM信号产生单元2(413)、PWM信号产生单元3(414)、PWM信号产生单元4(415)和PWM信号产生单元6(416)，用于产生控制舵机的自驾PWM信号，输出到遥控/自驾信号切换单元405；

所述DPRAM PWM端逻辑控制单元417，连接DPRAM418的PWM端，将采集到的遥控PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM418中，以及将DPRAM418中存有的PWM信号产生单元所需的自驾PWM周期值和脉宽值输出到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；

所述DPRAM418，分为三个逻辑区域，逻辑区域I用于存储邮箱通信内容，逻辑区域II用于存储采样到的遥控PWM周期值和脉宽值；逻辑区域III用于存储产生自驾PWM所需的周期值和脉宽值；DPRAM邮箱逻辑单元419，用于产生邮箱中断信号经单稳态触发器1(420)、单稳态触发器2(421)、单稳态触发器3(422)和单稳态触发器4(423)，输出给DPRAM PWM端逻辑控制单元和微处理器6；

所述DPRAM飞控端逻辑控制单元424，控制读取DPRAM418中存有的遥控PWM周期值和脉宽值到微处理器6的飞控单元，以及控制将飞控单元经算法运算后得到的PWM信号产生单元所用的自驾PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM418中；

所述SPI接口逻辑单元425，用作SPI总线信号处理，将SPI串行数据和DPRAM飞控逻辑控制单元的并行数据进行相互转换。

如图2所示，一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，所述的微处理器6从DPRAM418中读取采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及向DPRAM418中更新产生自驾PWM所用的周期和脉宽，包括上电自检和主中断两部分，具体步骤为：

上电自检部分：

步骤201：开始；

步骤202：判断采样到的遥控PWM周期是否更新，即INT_F1中断是否产生，如果产生，即INT_F1＝＝1，则跳到步骤203，否则继续回到步骤202；

步骤203：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM周期；

步骤204：判断周期是否在18～23ms之间，如果是，进入步骤205，否则回到步骤202；

步骤205：该周期作为产生自驾PWM所用的周期，写到DPRAM逻辑区域III；

步骤206：写邮箱地址1，产生中断INT_P1，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的周期；

步骤207：读邮箱地址1，清中断INT_F1，完成周期更新，进入主中断部分；

主中断部分：

步骤208：判断采样到的遥控PWM脉宽是否更新，即INT_F2中断是否产生，如果产生，即INT_F2＝＝1，则跳到步骤209，否则继续回到步骤208；

步骤209：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM脉宽；

步骤210：向DPRAM逻辑区域III更新产生自驾PWM所用的脉宽；

步骤211：写邮箱地址2，产生中断INT_P2，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的脉宽；

步骤212：读邮箱地址2，清中断INT_F2完成脉宽更新，跳到步骤208，进入下一中断周期。

如图3所示，一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，所述的DPRAM PWM端逻辑控制单元417向DPRAM418中更新采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及读取DPRAM418中产生自驾PWM所用的周期和脉宽；具体状态跃迁关系为：

状态301：空闲状态，在PWM1上升沿，跃迁到状态302；

状态302：写遥控PWM周期状态，向DPRAM逻辑区域II更新采样到的遥控PWM周期；自然跃迁到状态303；

状态303：产生中断INT_F1，通知微处理器6，已经更新遥控PWM周期，可以读取；自然跃迁到状态304；

状态304：等待读取产生自驾PWM所用数据状态；如果PWM1上升沿到来且周期更新成功标志为0，跃迁到状态302；如果INT_P1高电平，跃迁到状态305；如果INT_P2高电平，跃迁到状态308；

状态305：读取产生自驾PWM所用的周期状态，从DPRAM418逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态306；

状态306：周期更新成功标志置1状态，表明周期已成功更新；自然跃迁到状态307；

状态307：清中断INT_P1状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304；

状态308：读取产生自驾PWM所用的脉宽状态，从DPRAM418逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态309；

状态309：写遥控PWM脉宽状态，将采样到的遥控PWM脉宽数据写入到DPRAM逻辑区域II；自然跃迁到状态310；

状态310：产生中断INT_F2状态，通知微处理器6，已经更新遥控PWM脉宽，可以读取；自然跃迁到状态311；

状态311：清中断INT_P2状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304；

如图4所示，一种使用所述的机载PWM信号转换装置的方法，其特征在于，所述的微处理器6通过SPI接口逻辑单元425向DPRAM飞控端逻辑控制单元424发送的16位数据种类，包含命令和有效数据，其中，有效数据是产生自驾PWM所用的周期和脉宽，命令包括命令标识域、片选域、读写使能域、基地址域和数据长度域；

所述命令标识域，bit15和bit14，若是11，表明是命令；

所述片选域，bit13，若是1，则DPRAM418飞控端片选有效；

所述读写使能域，bit12，若是1，代表微处理器6向DPRAM418写数据，若是0，代表微处理器6读取DPRAM418数据；

所述基地址域，bit11～bit6，代表读数据或写数据的起始地址；

所述数据长度域，bit5～bit0，代表读数据或写数据的数据长度。

最后说明的是本发明的一种机载PWM信号转换装置与方法不局限于上述实施例，还可以做出各种修改、变换和变形。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。凡是依据本发明的技术方案进行修改、修饰或等同变化，而不脱离本发明技术方案的思想和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种机载PWM信号转换装置，包括晶振(1)、总线驱动1(3)、FPGA芯片(4)、总线驱动2(5)和微处理器(6)，FPGA芯片(4)作为信号转换装置核心元件，分别与晶振(1)、总线驱动1(3)、总线驱动2(5)、微处理器(6)连接，其特征在于，所述FPGA芯片(4)内包括PLL倍频单元(401)、时钟分频单元(402)、PWM脉宽采样单元5(403)、遥控/自驾信号切换使能单元(404)、遥控/自驾信号切换单元(405)、PWM周期采样单元(406)、PWM脉宽采样单元1(407)、PWM脉宽采样单元2(408)、PWM脉宽采样单元3(409)、PWM脉宽采样单元4(410)、PWM脉宽采样单元6(411)、PWM信号产生单元1(412)、PWM信号产生单元2(413)、PWM信号产生单元3(414)、PWM信号产生单元4(415)、PWM信号产生单元6(416)、DPRAM PWM端逻辑控制单元(417)、DPRAM(418)、DPRAM邮箱逻辑单元(419)、单稳态触发器1(420)、单稳态触发器2(421)、单稳态触发器3(422)、单稳态触发器4(423)、DPRAM飞控端逻辑控制单元(424)、SPI接口逻辑单元(425)； 

所述PLL倍频单元(401)，将晶振(1)输出时钟，进行倍频，用作全局时钟，为整个FPGA提供时钟源；所述时钟分频单元(402)，输出分频时钟，为用到计数器的逻辑单元提供计数时钟； 

所述PWM周期采样单元(406)，用于采样遥控接收机(2)输出经总线驱动1(3)的遥控PWM信号周期，输出粗精度和细精度的两种周期值；所述PWM脉宽采样单元1(407)、PWM脉宽采样单元2(408)、PWM脉宽采样单元3(409)、PWM脉宽采样单元4(410)、PWM脉宽采样单元5(403)和PWM脉宽采样单元6(411)，用于采样遥控接收机(2)输出经总线驱动1(3)的六路PWM信号脉宽，每个单元输出粗精度和细精度的两种脉宽值；PWM脉宽采样单元5(403)，采样第5通道PWM信号的脉宽，通过遥控/自驾切换使能单元(404)，输出切换使能，经遥控/自驾信号切换单元(405)选择遥控接收机(2)输出经总线驱动的遥控PWM信号或经PWM信号产生单元x产生的自驾PWM信号作为舵机控制信号，其中，x＝1，2，3，4，6，经总线驱动2(5)控制副翼舵机、升降舵机、油门舵机、方向舵机和任务舵机； 

所述PWM信号产生单元1(412)、PWM信号产生单元2(413)、PWM信号产生单元3(414)、PWM信号产生单元4(415)和PWM信号产生单元6(416)，用于产生控制舵机的自驾PWM信号，输出到遥控/自驾信号切换单元(405)； 

所述DPRAM PWM端逻辑控制单元(417)，连接DPRAM(418)的PWM端，将采集到的遥控PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM(418)中，以及将DPRAM(418)中存有的PWM信号产生单元所需的自驾PWM周期值和脉宽值输出到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6； 

所述DPRAM(418)，分为三个逻辑区域，逻辑区域I用于存储邮箱通信内容，逻辑区域II用于存储采样到的遥控PWM周期值和脉宽值；逻辑区域III用于存储产生自驾PWM所需的周期值和脉宽值；DPRAM邮箱逻辑单元(419)，用于产生邮箱中断信号，经单稳态触发器1(420)、单稳态触发器2(421)、单稳态触发器3(422)和单稳态触发器4(423)，输出给DPRAM PWM端逻辑控制单元和微处理器(6)； 

所述DPRAM飞控端逻辑控制单元(424)，控制读取DPRAM(418)中存有的遥控PWM周期值和脉宽值到微处理器(6)的飞控单元，以及控制将飞控单元经算法运算后得到的PWM信号产生单元所用的自驾PWM周期值和脉宽值存储到DPRAM(418)中； 

所述SPI接口逻辑单元(425)，用作SPI总线信号处理，将SPI串行数据和DPRAM飞控逻辑控制单元的并行数据进行相互转换。 

2.一种使用权利要求1所述的机载PWM信号转换装置的方法，其特征在于，所述的微处理器(6)从DPRAM(418)中读取采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及向DPRAM(418)中更新产生自驾PWM所用的周期和脉宽，包括上电自检和主中断两部分，具体步骤为： 

上电自检部分： 

步骤201：开始； 

步骤202：判断采样到的遥控PWM周期是否更新，即INT_F1中断是否产生，如果产生，即INT_F1＝＝1，则跳到步骤203，否则继续回到步骤202； 

步骤203：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM周期； 

步骤204：判断周期是否在18～23ms之间，如果是，进入步骤205，否则回到步骤202； 

步骤205：该周期作为产生自驾PWM所用的周期，写到DPRAM逻辑区域III； 

步骤206：写邮箱地址1，产生中断INT_P1，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的周期； 

步骤207：读邮箱地址1，清中断INT_F1，完成周期更新，进入主中断部分； 

主中断部分： 

步骤208：判断采样到的遥控PWM脉宽是否更新，即INT_F2中断是否产生，如果产生，即INT_F2＝＝1，则跳到步骤209，否则继续回到步骤208； 

步骤209：从DPRAM逻辑区域II读取采样到的遥控PWM脉宽； 

步骤210：向DPRAM逻辑区域III更新产生自驾PWM所用的脉宽； 

步骤211：写邮箱地址2，产生中断INT_P2，通知DPRAM PWM端读取产生自驾PWM所用的脉宽； 

步骤212：读邮箱地址2，清中断INT_F2完成脉宽更新，跳到步骤208，进入下一中断周期。 

3.一种使用权利要求1所述的机载PWM信号转换装置的方法，其特征在于，所述的DPRAM PWM端逻辑控制单元(417)向DPRAM(418)中更新采样到的遥控PWM周期和脉宽，以及读取DPRAM(418)中产生自驾PWM所用的周期和脉宽；具体状态跃迁关系为： 

状态301：空闲状态，在PWM1上升沿，跃迁到状态302； 

状态302：写遥控PWM周期状态，向DPRAM逻辑区域II更新采样到的遥控PWM周期；自然跃迁到状态303； 

状态303：产生中断INT_F1，通知微处理器(6)，已经更新遥控PWM周期，可以读取；自然跃迁到状态304； 

状态304：等待读取产生自驾PWM所用数据状态；如果PWM1上升沿到来且周期更新成功标志为0，跃迁到状态302；如果INT_P1高电平，跃迁到状态305；如果INT_P2高电 平，跃迁到状态308； 

状态305：读取产生自驾PWM所用的周期状态，从DPRAM(418)逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态306； 

状态306：周期更新成功标志置1状态，表明周期已成功更新；自然跃迁到状态307； 

状态307：清中断INT_P1状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304； 

状态308：读取产生自驾PWM所用的脉宽状态，从DPRAM(418)逻辑区域III读取产生自驾PWM所用的周期到PWM信号产生单元x，其中，x＝1，2，3，4，6；自然跃迁到状态309； 

状态309：写遥控PWM脉宽状态，将采样到的遥控PWM脉宽数据写入到DPRAM逻辑区域II；自然跃迁到状态310； 

状态310：产生中断INT_F2状态，通知微处理器(6)，已经更新遥控PWM脉宽，可以读取；自然跃迁到状态311； 

状态311：清中断INT_P2状态，准备接收下次中断；自然跃迁到状态304。 

4.一种使用权利要求1所述的机载PWM信号转换装置的方法，其特征在于，所述的微处理器(6)通过SPI接口逻辑单元(425)向DPRAM飞控端逻辑控制单元(424)发送的16位数据种类，包含命令和有效数据，其中，有效数据是产生自驾PWM所用的周期和脉宽，命令包括命令标识域、片选域、读写使能域、基地址域和数据长度域； 

所述命令标识域，bit15和bit14，若是11，表明是命令； 

所述片选域，bit13，若是1，则DPRAM(418)飞控端片选有效； 

所述读写使能域，bit12，若是1，代表微处理器(6)向DPRAM(418)写数据，若是0，代表微处理器(6)读取DPRAM(418)数据； 

所述基地址域，bit11～bit6，代表读数据或写数据的起始地址； 

所述数据长度域，bit5～bit0，代表读数据或写数据的数据长度。