CN102073615B - 卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法，用于解决现有的卫星导航接收系统无法直接接入高速智能统一总线的技术问题。技术方案是采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，以此为基础实现卫星导航接收系统与高速智能统一总线的接口。本发明只是在与高速智能统一总线相接的存储单元、并转串、选择开关和高速逻辑阵列使用甚高频器件，而其余部分只需要能满足本单元要求的器件即可。
Description
技术领域
本发明涉及总线接口方法，特别涉及一种卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法。
背景技术
导航已经成为现代生活中不可或缺的重要组成部分，它在国民经济和现代科学技术等各个领域均发挥着重要作用。其中卫星导航定位技术更是被广泛应用于社会生活的各个方面，正逐渐成为最主要的导航定位技术。目前使用广泛的卫星导航定位系统有美国的GPS全球定位系统，俄罗斯的GLONASS卫星导航定位系统，欧洲的GALILEO卫星导航定位系统和我国的北斗导航定位系统。
现代航空总线要求信息快速共享，需要实现高速大容量数据和图像信号的传输，通讯频率为Gbt以上，而卫星导航接收系统通常采用RS232总线传输导航信息，最高传输速率仅为115200bit/s，无法满足航空总线高传输速率的要求，因而需要将RS232总线信息接入高速智能统一总线进行传输。
文献“RS232-GPIB控制器的设计，电子技术应用，2006年第3期”公开了一种基于W78E51单片机的RS232串口转RJ45以太网的接口。该接口需要借助单片机系统作为中转电路，控制数据的收发和数据格式的转换，目前公开的文献中没有RS232直接与高速总线相连的方法，都必须通过PC104、ARM、DSP、PC等系统与外部总线相连，不能使RS232脱离系统直接接入高速智能统一总线。
发明内容
为克服现有卫星导航接收系统无法直接接入高速智能统一总线的不足，本发明提出一种卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法，通过该方法卫星导航接收系统输出的RS232信号可直接接入高速智能统一总线，实现导航信息快速共享。本发明基于信号慢进快出的思想，卫星导航接收系统信号以低速输入、以高速输出，实现低速RS232信号向高速智能统一总线信号的转换。采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，以此为基础实现卫星导航接收系统与高速智能统一总线的接口。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法，其特点是包括以下步骤：
1)卫星导航接收系统信号首先通过电平转换单元转换成与高速智能统一总线编码单元内部电平一致的信号，并发送至高速智能统一总线编码单元；
2)高速智能统一总线编码单元将本部件地址及待发送的信号按照总线编码规则进行编码，然后在低频同步信号控制下将发送信息送入双向存储器等待发送；
3)卫星导航接收系统通过高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
4)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，通过数据并转串及控制向高速智能统一总线发送地址和信号。
本发明的有益效果是：由于采用普通低频器件进行电平转换、高速智能统一总线编码，采用高速逻辑器件接收高速智能统一总线的发送允许信号，采用高速双端口RAM缓存数据，设置选择开关切换双端口RAM的高低速读写时钟，采用数据并转串及控制单元将并行信号进行串行转换及控制串行信号向高速智能统一总线的发送，以此为基础实现卫星导航接收系统与高速智能统一总线的接口。本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法不需要通过PC104、ARM、DSP、PC等系统，可将卫星导航接收系统RS232信号直接接入高速智能统一总线，实现卫星导航信息的快速共享。本发明只是在与高速智能统一总线相接的存储单元、并转串、选择开关和高速逻辑阵列使用甚高频器件，而其余部分只需要能满足本单元要求的器件即可。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法信号发送原理图。
图2是本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法RS232-TTL电平转换原理图。
图3是本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法RS232解码原理图。
具体实施方式
参照附图1～3，详细说明本发明。
本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法，在与卫星导航接收系统相连接的单元采用普通器件，能满足自身工作需求即可，与高速智能统一总线相连接的单元采用甚高频器件，满足高速智能统一总线工作需求。本实施例高速智能统一总线编码单元采用EP1C12Q240系列的FPGA，高速逻辑阵列采用Hittite公司的高速数字逻辑，高速双端口RAM采用IDT70V3079，数据并转串及控制单元采用高速收发器BCM8152，支持10Gbps的数据收发速度。
本发明接口方法基于信号慢进快出的思想，信号转换流程如下：
1)卫星导航接收系统输出的RS232信号首先以低速进入RS232-TTL电平转换单元，将RS232电平转换为TTL电平，使其与智能总线编码单元内部电平一致，RS232-TTL电平转换方案如附图2所示；
2)电平转换过的信号进入EP1C12Q240提取有效数据，并按照高速智能统一总线协议对其编码，RS232解码过程如附图3所示；
3)编码后的信号采用低速时钟写入IDT70V3079双口RAM进行缓存；
4)通过EP3SL150高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
5)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，以高速时钟从IDT70V3079中读取缓存的数据；
6)通过BCM8152高速收发器将并行数据及地址转化为串行信号并控制其输出至高速智能统一总线上，从而实现RS232信号接入高速智能统一总线。
本发明卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法信号发送原理图如附图所示。整个转换过程采用嵌套状态机实现，按顺序流程进行，并行过程在顺序流程的参考下进行。时钟控制模块根据高速智能统一总线同步信号和卫星导航接收系统输入信号的速率分别产生高低速时钟，作为双端口RAM的读写时钟控制信号。
Claims (1)
1.一种卫星导航接收系统与高速智能统一总线接口方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)卫星导航接收系统信号首先通过电平转换单元转换成与高速智能统一总线内部电平一致的信号，并发送至高速智能统一总线编码单元；
(2)高速智能统一总线编码单元将本部件地址及待发送的信号按照总线编码规则进行编码，然后在低频同步信号控制下将发送信息送入双向存储器等待发送；
(3)卫星导航接收系统通过高速逻辑阵列连续自动接收并判断来自高速智能统一总线的允许发送信号；
(4)收到允许发送信号后，通过选择开关关闭低频同步信号而开通高频同步信号，通过数据并转串及控制向高速智能统一总线发送地址和信号。
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