CN102662893A - 多功能总线数据转换系统 - Google Patents
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Abstract
多功能总线数据转换系统，涉及数据通讯技术领域，解决了在总线数据转换的过程中进行单独制作总线数据转换板卡或直接更改设计所带来的费时费力的问题。多功能总线数据转换系统，包括输入接口、第一转换芯片、FPGA芯片、第二转换芯片和输出接口，第一总线数据通过输入接口传输至第一转换芯片，经第一转换芯片转换为TTL总线数据，TTL总线数据经FPGA芯片的整合处理后转换为第二总线数据，第二总线数据经第二转换芯片转换为目的总线数据，目的总线数据通过输出接口输出至总线数据接收设备。本发明的系统能够将不同的总线数据按设计需求进行转换，节省设计周期和费用。
Description
技术领域
本发明涉及数据通讯技术领域，具体涉及一种多功能总线数据转换系统。
背景技术
目前，接口总线是电子学系统进行数据传输的主要途径。随着电子学技术的不断发展，接口总线的种类日益繁多。不同总线接口之间的电气协议、硬件接口、所传输的总线数据内部结构等皆不相同。若想将这些不同总线结构的电子系统互联进行数据通讯，组成更复杂的电子学系统，必须进行总线数据的整合改造。目前一般的做法是单独制作总线数据转换板卡或直接更改设计，较费时费力。目前业界尚无能够将各种总线数据进行任意转换的设备出现。若项目时间上有较高要求时，会给整个项目的开展和进行带来较大的麻烦。
发明内容
为了解决在总线数据转换的过程中进行单独制作总线数据转换板卡或直接更改设计所带来的费时费力的问题，本发明提供一种多功能总线数据转换系统。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
多功能总线数据转换系统，包括输入接口、第一转换芯片、FPGA芯片、第二转换芯片和输出接口，由总线数据发送设备发送出的第一总线数据通过输入接口传输至第一转换芯片，第一转换芯片将第一总线数据转换为FPGA芯片可识别的TTL总线数据，FPGA芯片对TTL总线数据整合处理后转换为第二总线数据，第二转换芯片将第二总线数据转换为目的总线数据，目的总线数据通过输出接口输出至总线数据接收设备。
本发明的有益效果：本发明的多功能总线数据转换系统内部集成现场可编程门阵列FPGA芯片，可对总线数据按照工程实际随时进行整合处理，将多种不同标准的总线数据进行转换，避免了为适应总线需求单独制作总线数据转换板卡或直接更改设计，节省了设计周期和费用，满足了工程的需求。该系统的输入/输出接口种类齐全，数据结构更改方便，传输速度较快，采用USB接口或外接电源供电，体积小，功耗低，具有很好的通用性，解决了不同系统间总线接口的兼容问题。
附图说明
图1为本发明的多功能总线数据转换系统的结构示意图；
图2为本发明的多功能总线数据转换系统的功能原理图。
图中：1、输入接口，2、第一转换芯片，3、FPGA芯片，4、第二转换芯片，5、输出接口，6、USB接口，11、光纤输入接口，12、TTL输入接口，13、高速LVDS输入接口，14、中速LVDS输入接口，15、RS422输入接口，16、CameraLink输入接口，21、第一光纤转换芯片，22、第一高速LVDS转换芯片，23、第一中速LVDS转换芯片，24、第一RS422转换芯片，25、第一Camera Link转换芯片，41、第二光纤转换芯片，42、第二高速LVDS转换芯片，43、第二中速LVDS转换芯片，44、第二RS422转换芯片，45、第二Camera Link转换芯片，51、光纤输出接口，52、TTL输出接口，53、高速LVDS输出接口，54、中速LVDS输出接口，55、RS422输出接口，56、Camera Link输出接口。
具体实施方式
具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，多功能总线数据转换系统，包括输入接口1、第一转换芯片2、FPGA芯片3、第二转换芯片4和输出接口5，其特征在于，由总线数据发送设备发送出的第一总线数据通过输入接口1传输至第一转换芯片2，第一转换芯片2将第一总线数据转换为FPGA芯片3可识别的TTL总线数据，FPGA芯片3对TTL总线数据整合处理后转换为第二总线数据，第二转换芯片4将第二总线数据转换为目的总线数据，目的总线数据通过输出接口5输出至总线数据接收设备，该系统采用USB接口6外接电源供电。
具体实施方式二、结合图2说明本实施方式，所述输入接口1包括光纤输入接口11、TTL输入接口12、高速LVDS输入接口13、中速LVDS输入接口14、RS422输入接口15和Camera Link输入接口16。
所述第一转换芯片2包括第一光纤转换芯片21、第一高速LVDS转换芯片22、第一中速LVDS转换芯片23、第一RS422转换芯片24和第一Camera Link转换芯片25。
所述FPGA芯片3采用Xilinx公司的X2VP40芯片，400万逻辑门，具有大量逻辑资源和丰富的时钟管理资源。
所述第二转换芯片4包括第二光纤转换芯片41、第二高速LVDS转换芯片42、第二中速LVDS转换芯片43、第二RS422转换芯片44和第二Camera Link转换芯片45。
所述输出接口5包括光纤输出接口51、TTL输出接口52、高速LVDS输出接口53、中速LVDS输出接口54、RS422输出接口55和Camera Link输出接口56。
所述第一光纤转换芯片21：采用TI公司的TLK2711芯片，高速串化解串芯片，能将光纤数据转换为TTL总线数据，支持串行速率为1.6Gbps～2.7Gbps。
所述第一高速LVDS转换芯片22：采用TI公司的TLK2711芯片，高速串化解串芯片，能将高速串行LVDS数据转换为TTL总线数据，支持串行速率为1.6Gbps～2.7Gbps。
所述第一中速LVDS转换芯片23：采用NS公司的DS90LV048芯片，LVDS电平转换芯片，能将中速并行LVDS数据转换为TTL总线数据。
所述第一RS422转换芯片24：采用TI公司的AM26C32芯片，RS422电平转换芯片，能将RS422串行数据转换为TTL总线数据。
所述第一Camera Link转换芯片25：采用NS公司的DS90CR287芯片，Camera Link协议芯片，满足Camera Link电气协议，能将Camera Link数据转换TTL总线数据。
所述第二光纤转换芯片41：采用TI公司的TLK2711芯片，高速串化解传芯片，能将TTL总线数据转换为光纤数据，支持串行速率为1.6Gbps～2.7Gbps。
所述第二高速LVDS转换芯片42：采用TI公司的TLK2711芯片，高速串化解传芯片，能将TTL总线数据转换为高速串行LVDS数据，支持串行速率为1.6Gbps～2.7Gbps。
所述第二中速LVDS转换芯片43：采用NS公司的DS90LV047芯片，LVDS电平转换芯片，能将TTL总线数据转换为中速并行LVDS数据。
所述第二RS422转换芯片44：采用TI公司的AM26C31芯片，RS422电平转换芯片，将TTL总线数据转换为RS422串行数据。
所述第二Camera Link转换芯片45：采用NS公司的DS90CR287芯片，Camera Link协议芯片，满足Camera Link电气协议，能将TTL总线数据转换为Camera Link数据。
所述输入接口1和输出接口5的接插件：
所述光纤输入接口11和光纤输出接口51的接插件：均采用SFD光收发模块，传输串行总线信号，最高传输速率2.7Gbps。
所述TTL输入接口12和TTL输出接口52的接插件：均采用标准DB32接插件，传输并行总线信号，最高支持32路并行数据传输，传输数据包括并行总线数据，时钟及同步信号。
所述高速LVDS输入接口13和高速LVDS输出接口53的接插件：均采用SMA-KHD11接插件，传输串行总线信号，最高传输速率2.7Gbps。
所述中速LVDS输入接口14和中速LVDS输出接口54的接插件：均采用J14A-38ZKB接插件，传输并行总线信号，最高支持24对差分并行数据传输，传输数据包括并行总线数据，时钟及同步信号。
所述RS422输入接口15和RS422输出接口55的接插件：采用标准DB9接插件，满足RS422电气协议，串行数据。
所述Camera Link输入接口16和Camera Link输出接口56的接插件：均采用3M公司的10226-1210VE接插件，满足Camera Link电气协议。
所述总线数据发送设备可以为工业高速CCD相机。
所述总线数据接收设备可以为高速图像采集设备。
具体实施方式三、将Camera Link数据转换成光纤数据。
工程上需要将Camera Link高速并行总线视频图像数据进行解析、整合，8B/10B编码，并加入帧头、帧序号、帧尾及握手校验字节等信息，最后转换成高速光纤串行数据。
由总线数据发送设备发出的Camera Link高速并行总线视频图像数据通过Camera Link输入接口16输入至多功能总线数据转换系统，第一Camera Link转换芯片25，即DM90CR287芯片将Camera Link高速并行总线视频图像数据转换为并行TTL总线数据，再输入至FPGA芯片3，对FPGA芯片3进行编程，按功能需求将并行TTL总线数据进行解析、整合，8B/10B编码，并加入帧头、帧序号、帧尾及握手校验字节信息，FPGA芯片3将整合处理后的并行TTL总线数据输出至第二光纤转换芯片41，即TLK2711芯片进行串化转换为高速光纤串行数据，高速光纤串行数据通过光纤输出接口51输出至总线数据接收设备。FPGA芯片3针对不同的总线数据以及工程实际的要求，对不同总线数据进行不同的整合处理，使其符合工程实际的需求。表1为多功能总线数据转换系统的转换功能表。
表1
Claims (5)
1.多功能总线数据转换系统，包括输入接口(1)、第一转换芯片(2)、FPGA芯片(3)、第二转换芯片(4)和输出接口(5)，其特征在于，由总线数据发送设备发送出的第一总线数据通过输入接口(1)传输至第一转换芯片(2)，第一转换芯片(2)将第一总线数据转换为FPGA芯片(3)可识别的TTL总线数据，FPGA芯片(3)对TTL总线数据整合处理后转换为第二总线数据，第二转换芯片(4)将第二总线数据转换为目的总线数据，目的总线数据通过输出接口(5)输出至总线数据接收设备。
2.根据权利要求1所述的多功能总线数据转换系统，其特征在于，所述输入接口(1)包括光纤输入接口(11)、TTL输入接口(12)、高速LVDS输入接口(13)、中速LVDS输入接口(14)、RS422输入接口(15)和Camera Link输入接口(16)。
3.根据权利要求1所述的多功能总线数据转换系统，其特征在于，所述第一转换芯片(2)包括第一光纤转换芯片(21)、第一高速LVDS转换芯片(22)、第一中速LVDS转换芯片(23)、第一RS422转换芯片(24)和第一Camera Link转换芯片(25)。
4.根据权利要求1所述的多功能总线数据转换系统，其特征在于，所述第二转换芯片(4)包括第二光纤转换芯片(41)、第二高速LVDS转换芯片(42)、第二中速LVDS转换芯片(43)、第二RS422转换芯片(44)和第二Camera Link转换芯片(45)。
5.根据权利要求1所述的多功能总线数据转换系统，其特征在于，所述输出接口(5)包括光纤输出接口(51)、TTL输出接口(52)、高速LVDS输出接口(53)、中速LVDS输出接口(54)、RS422输出接口(55)和Camera Link输出接口(56)。
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