CN104346315A - 用于1553b总线分支中继转换的装置 - Google Patents

用于1553b总线分支中继转换的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104346315A
CN104346315A CN201410649378.4A CN201410649378A CN104346315A CN 104346315 A CN104346315 A CN 104346315A CN 201410649378 A CN201410649378 A CN 201410649378A CN 104346315 A CN104346315 A CN 104346315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission circuit
bus
isolating transformer
fpga
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410649378.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘桂华
王刚
叶旭鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
No 8357 Research Institute of Third Academy of CASIC
Original Assignee
No 8357 Research Institute of Third Academy of CASIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by No 8357 Research Institute of Third Academy of CASIC filed Critical No 8357 Research Institute of Third Academy of CASIC
Priority to CN201410649378.4A priority Critical patent/CN104346315A/zh
Publication of CN104346315A publication Critical patent/CN104346315A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40—Bus structure
    • G06F13/4004—Coupling between buses
    • G06F13/4009—Coupling between buses with data restructuring
    • G06F13/4018—Coupling between buses with data restructuring with data-width conversion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于1553B总线分支中继转换的装置，属于信息处理技术领域。本发明用于1553B总线分支处，完成1553B总线分支信号的中继转发，能够将主总线的分支转换为从总线的分支，通过延长1553B从总线长度，提高1553B总线信号强度，并可挂接多个远距离终端。

Description

用于1553B总线分支中继转换的装置
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，具体涉及一种用于1553B总线分支中继转换的装置。
背景技术
1553B总线全称为数字式时分制指令/响应型多路传输数据总线，是1978年由美国军方制定的一种航空系统通信总线标准，该总线标准在传输可靠性、使用灵活性以及数据完整性等方面都具有显著优势。1553B总线系统通常由一个负责总线系统任务调度、管理的总线控制器(BC)，多个(小于或等于31个)远程终端(RT)以及用于监视总线系统运行状态的总线监视器(MT)(可选)构成。一种双余度1553B总线(具有两路1553B总线)系统框图如图1所示。
1553B总线是各终端之间提供一路单一数据通路所需要的包括双绞屏蔽电缆、隔离电阻、耦合变压器等在内的所有硬件，其中双绞屏蔽电缆包括主总线与分支短截线两部分。1553B总线对于分支短截线(简称分支)的长度有限制——标准规定1Mbps传输速率下分支最长不能超过6米，4Mbps传输速率下分支最长不能超过1米。超长分支情况下，不仅该分支上的信号衰减较大，对于整个1553B总线网络的信号完整性和误码率都会产生一定的影响。
因此，为保证在不影响主总线信号完整性的情况下，增加分支长度、提高信号强度，成为了亟待解决的技术问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何保证在不影响主总线信号完整性的情况下，增加分支长度、提高信号强度。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于1553B总线分支中继转换的装置，包括：第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路和现场可编程门阵列FPGA；
第一隔离变压器与第一收发电路双向连接；第二隔离变压器与第二收发电路双向连接；第一收发电路、第二收发电路分别与FPGA双向连接；其中，
所述第一隔离变压器用于在总线时钟频率下接收来自于1553B主总线的信号；所述第一收发电路用于接收来自于所述第一隔离变压器的信号；所述FPGA用于对来自于第一收发电路的信号进行收发控制后发送给第二收发电路；所述第二收发电路用于将来自于FPGA的信号发送给第二隔离变压器；所述第二隔离变压器用于将来自于第二收发电路的信号发送到1553B从总线；或者，
所述第二隔离变压器用于在总线时钟频率下接收来自于1553B从总线的信号；所述第二收发电路用于接收来自于所述第二隔离变压器的信号；所述FPGA用于对来自于第二收发电路的信号进行收发控制后发送给第一收发电路；所述第一收发电路用于将来自于FPGA的信号发送给第一隔离变压器；所述第一隔离变压器用于将来自于第一收发电路的信号发送到1553B主总线。
优选地，所述FPGA内包含第一收发电路控制模块与第二收发电路控制模块，第一收发电路控制模块和第二收发电路控制模块分别包括：译码模块、中继转换控制模块和编码模块，所述译码模块用于对信号依次进行译码校验与数据有效性检测；所述中继转换控制模块用于根据数据有效性检测结果，对正确的译码数据进行缓存后输出至编码模块，对带有错误字的译码数据停止转发，并抛弃，等待下一正确译码数据；所述编码模块用于对接收到的信号进行曼彻斯特编码后发出。
优选地，所述第一收发电路和第二收发电路中，接收器件采用线接收器件，发送器件包括MOS型场效应管和三极管，通过对MOS型场效应管的通断控制实现数据的发送。
优选地，所述第一隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接，所述第二隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接；或者
所述第一隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接，所述第二隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接。
优选地，所述第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路和FPGA均集成在同一壳体内。
优选地，所述第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路分别为两个，组成所述装置的两个相互独立的数据传输通道，从而实现1553B信号的双向传输。
(三)有益效果
本发明用于1553B总线分支处，完成1553B总线分支信号的中继转发，能够将主总线的分支转换为从总线的分支，通过延长1553B从总线长度，提高1553B总线信号强度，并可挂接多个远距离终端。
附图说明
图1为现有1553B双余度总线系统结构框图；
图2为本发明的1553B总线分支中继转换装置结构框图；
图3为本发明的装置1553B总线分支信号中继转发应用示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明旨在提供一种用于1553B总线分支中继转换的装置，用于增加1553B总线分支长度，提高1553B总线信号强度。
如图2、图3所示，本装置主要包括隔离变压器、收发电路A、收发电路B、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)。其中，隔离变压器a1对内与收发电路A1双向连接，对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接；隔离变压器a2对内与收发电路B1双向连接，对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接；隔离变压器a3对内与收发电路A2双向连接，对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接；隔离变压器a4对内与收发电路B2双向连接，对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接；FPGA与收发电路A1、收发电路A2、收发电路B1、收发电路B2相连，并对其校验检测与收发控制、进行曼彻斯特编译码以实现信号的中继转发。本装置有A、B两个信号传输通道，二者相互独立。其中，隔离变压器a1、收发电路A1、FPGA、收发电路A2与隔离变压器a3为A通道；隔离变压器a2、收发电路B1、FPGA、收发电路B2与隔离变压器a4为B通道。四个隔离变压器变压比为1：2，该器件在总线时钟频率下传输曼彻斯特码，具有输入阻抗大，共模抑制比高，上升速度快，漏感小等特点。四个收发电路收发分离，接收器件采用线接收器件，发送器件包括MOS型场效应管和三极管，通过对MOS型场效应管的通断控制实现数据的发送，当MOS管导通，则进行数据发送，否则不发送，设置三极管能够防止发送器件电流过大导致长时间易效果，具有过流保护功能。
本装置支持主发从收与从发主收两种工作模式，能够满足1553B信号双向传输需求。主发从收工作模式下，系统接收来自1553B主总线信号，经隔离变压器a1或隔离变压器a2、收发电路A1或收发电路B1到达FPGA的收发电路控制模块A或收发电路控制模块B中的译码模块，译码模块对1553B信号进行译码校验以及数据有效性检测，并将其数据有效性结果连同译码数据传输到中继转换控制模块(边译边发给中继转换模块)，中继转换模块依据数据有效性结果，对带错误字的译码数据停止转发，并抛弃该消息，等待下一正确消息，对正确的译码数据进行缓存后输出至编码模块进行曼彻斯特编码后依次通过收发电路A2或收发电路B2、隔离变压器a3或隔离变压器a4发送至1553B从总线上。从发主收模式工作机制与之相反。两种模式满足1553B总线信号的双向传输需求。
具有上述结构和功能的本发明的装置的关键参数如表1所示：
表1关键参数
中继延时 ≤15us
最远中继距离 60米
功耗 ≤1.5W
外型尺寸(长*宽*高) 120mm*83mm*50mm
重量 610±2g
可以看出，本发明用于1553B总线分支处，完成1553B总线分支信号的中继转发，能够将主总线的分支转换为从总线的分支，通过延长1553B从总线长度，提高1553B总线信号强度，并可挂接多个远距离终端，如图3所示。为保证中继的可靠性，并兼顾消息传输的实时性、减少由于中继而产生的响应延时，FPGA中的中继转换模块采用以字为单位的中继方案，能够根据1553B总线标准规定对每一个1553B的命令字、数据字和状态字进行校验，具有对错误消息的纠错功能。本发明无需处理器参与，采用FPGA智能实现底层数据字收发、校验和中继操作。整个装置结构简单、体积小、重量轻、功耗低，能够广泛应用于航空航天等领域。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，包括：第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路和现场可编程门阵列FPGA；
第一隔离变压器与第一收发电路双向连接；第二隔离变压器与第二收发电路双向连接；第一收发电路、第二收发电路分别与FPGA双向连接；其中，
若实现从1553B主总线向1553B从总线发送数据，则所述第一隔离变压器用于在总线时钟频率下接收来自于1553B主总线的信号；所述第一收发电路用于接收来自于所述第一隔离变压器的信号；所述FPGA用于对来自于第一收发电路的信号进行收发控制后发送给第二收发电路；所述第二收发电路用于将来自于FPGA的信号发送给第二隔离变压器；所述第二隔离变压器用于将来自于第二收发电路的信号发送到1553B从总线；
若实现主1553B主总线向1553B主总线发送数据，则所述第二隔离变压器用于在总线时钟频率下接收来自于1553B从总线的信号；所述第二收发电路用于接收来自于所述第二隔离变压器的信号；所述FPGA用于对来自于第二收发电路的信号进行收发控制后发送给第一收发电路；所述第一收发电路用于将来自于FPGA的信号发送给第一隔离变压器；所述第一隔离变压器用于将来自于第一收发电路的信号发送到1553B主总线。
2.如权利要求1所述的用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，所述FPGA内包含第一收发电路控制模块与第二收发电路控制模块，第一收发电路控制模块和第二收发电路控制模块分别包括：译码模块、中继转换控制模块和编码模块，所述译码模块用于对信号依次进行译码校验与数据有效性检测；所述中继转换控制模块用于根据数据有效性检测结果，对正确的译码数据进行缓存后输出至编码模块，对带有错误字的译码数据停止转发，并抛弃，等待下一译码数据；所述编码模块用于对接收到的信号进行曼彻斯特编码后发出。
3.如权利要求1所述的用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，所述第一收发电路和第二收发电路中，接收器件采用线接收器件，发送器件包括MOS型场效应管和三极管，通过对MOS型场效应管的通断控制实现数据的发送。
4.如权利要求1所述的用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，所述第一隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接，所述第二隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接；或者
所述第一隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B从总线双向连接，所述第二隔离变压器对外通过圆形连接器与1553B主总线双向连接。
5.如权利要求1所述的用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，所述第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路和FPGA均集成在同一壳体内。
6.如权利要求1～5中任一项所述的用于1553B总线分支中继转换的装置，其特征在于，所述第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一收发电路、第二收发电路分别为两个，组成所述装置的两个相互独立的数据传输通道，从而实现1553B信号的双向传输。
CN201410649378.4A 2014-11-15 2014-11-15 用于1553b总线分支中继转换的装置 Pending CN104346315A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410649378.4A CN104346315A (zh) 2014-11-15 2014-11-15 用于1553b总线分支中继转换的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410649378.4A CN104346315A (zh) 2014-11-15 2014-11-15 用于1553b总线分支中继转换的装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104346315A true CN104346315A (zh) 2015-02-11

Family

ID=52501952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410649378.4A Pending CN104346315A (zh) 2014-11-15 2014-11-15 用于1553b总线分支中继转换的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104346315A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106301525A (zh) * 2016-09-18 2017-01-04 北京机械设备研究所 1553b子线中继器及1553b信号的中继处理方法
CN107272663A (zh) * 2017-07-28 2017-10-20 北京精密机电控制设备研究所 一种1553b总线式伺服系统测试设备的快速校验装置
CN109327368A (zh) * 2018-10-30 2019-02-12 天津津航计算技术研究所 一种用于1553b总线分支中继转换的装置
CN114024572A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种1553b总线多场景增强中继器及其控制方法
CN114978317A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 北京石竹科技股份有限公司 一种通过光纤实现1553b总线远距离传输的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4805137A (en) * 1987-01-08 1989-02-14 United Technologies Corporation Bus controller command block processing system
CN201821375U (zh) * 2010-09-30 2011-05-04 中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所 1553b总线收发电路
CN202978980U (zh) * 2012-06-20 2013-06-05 北京神州飞航科技有限责任公司 4m1553板卡
CN103218339A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种1553b总线与rs485总线的通信转接系统及控制方法
CN203416256U (zh) * 2013-08-14 2014-01-29 珠海矽微电子科技有限公司 差分平衡mil-std-1553a/b信号中继器
CN203840365U (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 上海磊华船舶工程有限公司 一种通用1553b通信全双工收发器及具有该收发器的装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4805137A (en) * 1987-01-08 1989-02-14 United Technologies Corporation Bus controller command block processing system
CN201821375U (zh) * 2010-09-30 2011-05-04 中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所 1553b总线收发电路
CN202978980U (zh) * 2012-06-20 2013-06-05 北京神州飞航科技有限责任公司 4m1553板卡
CN103218339A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种1553b总线与rs485总线的通信转接系统及控制方法
CN203416256U (zh) * 2013-08-14 2014-01-29 珠海矽微电子科技有限公司 差分平衡mil-std-1553a/b信号中继器
CN203840365U (zh) * 2014-05-23 2014-09-17 上海磊华船舶工程有限公司 一种通用1553b通信全双工收发器及具有该收发器的装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106301525A (zh) * 2016-09-18 2017-01-04 北京机械设备研究所 1553b子线中继器及1553b信号的中继处理方法
CN106301525B (zh) * 2016-09-18 2019-10-11 北京机械设备研究所 1553b子线中继器及1553b信号的中继处理方法
CN107272663A (zh) * 2017-07-28 2017-10-20 北京精密机电控制设备研究所 一种1553b总线式伺服系统测试设备的快速校验装置
CN109327368A (zh) * 2018-10-30 2019-02-12 天津津航计算技术研究所 一种用于1553b总线分支中继转换的装置
CN114978317A (zh) * 2021-02-24 2022-08-30 北京石竹科技股份有限公司 一种通过光纤实现1553b总线远距离传输的方法
CN114978317B (zh) * 2021-02-24 2023-12-22 北京石竹科技股份有限公司 一种通过光纤实现1553b总线远距离传输的方法
CN114024572A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 一种1553b总线多场景增强中继器及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104346315A (zh) 用于1553b总线分支中继转换的装置
CN102355507A (zh) 一种新型的带自检和冲突检测的串行通信接口
CN101453136B (zh) 一种gis间隔控制信号传输装置及其信号传输方法
CN201732158U (zh) 自检装置
CN202373965U (zh) 基于串行总线技术的微机继电保护装置
CN110189509A (zh) 一种无线远程抄表系统
CN102750817A (zh) 一种电力数据通信传输系统及方法
CN205249496U (zh) 一种无线通讯终端
CN1964245B (zh) 一种rs485面向字符的同步串行通信总线空闲时的抗干扰装置
CN101557544B (zh) 通过e1线路连接2b+d调度台的模块及方法
CN202931315U (zh) 一种利用漏泄电缆构造的数字信号传输网络
CN102118305A (zh) 一种通信设备的业务板及包含该业务板的通信设备
CN207283550U (zh) 一种基于有源以太网的中继电路以及中继器
CN205754363U (zh) 一种有返校的dcf77信号模件
CN102350997B (zh) 车站台/控制盒远程传输设备
CN216699615U (zh) 一种光伏电站视频监控系统
CN204314869U (zh) 一种多路smii信号到一路mii信号的复用系统
CN219458746U (zh) 一种配网自动化远方终端
CN209296805U (zh) 一种远程模拟量测量装置
CN214475688U (zh) 用于继电保护培训的模拟电子式互感器光信号输出装置
CN203775205U (zh) 一种光路回环处理器
CN202583739U (zh) 一种多数字输入点扩展装置
CN209608653U (zh) 双无线通信信号中继转发系统
KR101496641B1 (ko) 중계기 노드 연결 방법
CN207910762U (zh) 一种用于编码器输出信号的分支装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150211

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication