CN105488007A - 星载高速串行接口装置及数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种星载高速串行接口装置，包括：空闲帧生成装置生成空闲帧，空闲帧用于高速串行接口收发两端建立连接链路、接收端字节定位以及维持空闲物理链路；帧头生成装置生成帧头，帧头用于标识有效帧的开始；有效帧生成装置生成有效帧，有效帧用于传输有效数据；帧尾生成装置生成帧尾，帧尾用于标识有效帧的结束；帧收发装置用于接收或发送组合后的空闲帧、帧头、有效帧、帧尾。同时提供了一种数据传输方法，利用上述星载高速串行接口装置进行数据传输。本发明用于解决高速数据接口传输设计可靠性的问题，降低了整个传输系统的重量和功耗，提高了数据传输系统的稳定性，上述设计方法在高光谱观测卫星数传分系统设计、研制中得到应用。

Description

星载高速串行接口装置及数据传输方法
技术领域
本发明涉及星载多载荷数据帧传输设计技术领域，具体地，涉及一种星载高速串行接口装置及数据传输方法。
背景技术
高光谱观测卫星是我国高分辨率对地观测系统重大专项中唯一一颗高光谱分辨率对地观测的卫星。该卫星搭载了6种载荷，其中高速载荷最高传输速率为1.8Gbps，传统的中低速的接口设计已经不能满足传输要求。
新型高速串行接口能够实现1.6Gbps～2.5Gbps的速率传输要求，相对于传统的LVDS接口，系统设计简单，可靠性高，系统重量轻。
随着卫星型号任务的逐渐增多，载荷速率越来越高，如何可靠的使用高速串行接口，已经成为亟待解决的问题。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
发明内容
为了解决高速串行接口的可靠性使用问题，本发明的目的在于提出一种星载高速串行(TLK2711)接口，利用本发明提出的星载高速串行接口，可实现低轨卫星数据传输分系统高速率载荷通过高速串行接口，可靠的将载荷信息传输到数据传输分系统。
为了达到上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
根据本发明的一个方面，提供了一种星载高速串行接口装置，其包括：空闲帧生成装置、帧头生成装置、有效帧生成装置、帧尾生成装置、帧收发装置；其中：
所述空闲帧生成装置用于生成空闲帧，所述空闲帧用于高速串行接口收发两端建立连接链路、接收端字节定位以及维持空闲物理链路；
所述帧头生成装置用于生成帧头，所述帧头用于标识有效帧的开始；
所述有效帧生成装置用于生成有效帧，所述有效帧用于传输有效数据；
所述帧尾生成装置用于生成帧尾，所述帧尾用于标识有效帧的结束；
所述帧收发装置用于接收或发送组合后的所述空闲帧、帧头、有效帧、帧尾。
优选地，所述空闲帧采用1个K码和1个D码组成，即K28.1D0.0，其中K28.1为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码，用于接收端字节定界；D0.0为高速串行接口中采用8B/10B编码的数据码，用于传输数据信息，此处用作为特定字符。
优选地，所述帧头采用2个K码组成，即K27.7K27.7，其中K27.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
优选地，所述有效帧采用N个D码组成，即DxxDxx……Dxx，其中Dxx为有效传输数据。
优选地，所述N小于等于10000。
优选地，所述帧尾采用2个K码组成，即K29.7K29.7，其中K29.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
根据本发明的另一个方面，提供了一种数据传输方法，利用上述星载高速串行接口装置进行数据传输。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明提供的星载高速串行接口装置，采取上述接口方案，经过地面各项试验测试，证明上述接口有效，稳定可靠。
2、本发明解决了高速串行接口的传输可靠性问题，提高了数据传输系统的稳定性。
3、本发明提供的星载串行接口装置对各种型号以及其他航天器高速串行接口的应用具有一定的借鉴作用。
4、本发明解决了高速数据接口传输设计可靠性的问题，降低了整个传输系统的重量和功耗，提高了数据传输系统的稳定性，在高光谱观测卫星数传分系统设计、研制中能够得到广泛应用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明的原理框图。
图2是本发明的详细设计框图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
实施例
本实施例提供了一种星载高速串行接口装置，解决了星载高速串行接口的可靠性问题，是一种适应性很强的传输接口。
本实施例提供的星载高速串行接口装置，包括空闲帧生成装置、帧头生成装置、有效帧生成装置、帧尾生成装置、帧收发装置。
其中：
所述空闲帧生成装置用于生成空闲帧，所述空闲帧用于高速串行接口收发两端建立连接链路、接收端字节定位以及维持空闲物理链路；
所述帧头生成装置用于生成帧头，所述帧头用于标识有效帧的开始；
所述有效帧生成装置用于生成有效帧，所述有效帧用于传输有效数据；
所述帧尾生成装置用于生成帧尾，所述帧尾用于标识有效帧的结束；
所述帧收发装置用于接收或发送组合后的所述空闲帧、帧头、有效帧、帧尾。
进一步地，所述空闲帧采用1个K码(K28.1)用作“Comma”码用于接收芯片字符定界和1个D码(D0.0)组成。
进一步地，所述帧头采用2个K码(K29.7)组成。
进一步地，所述有效帧采用不多于10000个D码(Dxx)组成。
进一步地，所述帧尾采用2个K码(K27.7)组成。
同时提供了利用上述星载高速串行接口装置进行数据传输的数据传输方法。
下面结合附图对本实施例进一步详细说明：
图1为本发明星载高速串行接口装置的框图，图中标记为：1为空闲帧；2为帧头；3为有效帧；4为帧尾。
现将星载高速串行接口的各模块的功能进行描述如下：
空闲帧1：用于高速串行接口收发芯片建立链路和接收芯片字节定界以及维持空闲物理链路。
帧头2：指示高速串行传输系统有效帧开始。
有效帧3：作用于高速串行传输系统的有效数据。
帧尾4：指示高速串行传输系统有效帧结束。
图2给出了高速串行接口的详细设计：
空闲帧设计为K28.1D0.0，其中K28.1为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码，即“comma”码，主要用于高速串行接收芯片的字符定界。
帧头设计为K27.7K27.7，其中K27.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
有效帧为Dxx……Dxx，其中Dxx为有效传输数据。
帧尾设计为K29.7K29.7，其中K29.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
本实施例提供的星载高速串行接口装置，通过地面的各项试验的考核，证明本接口稳定有效，对各种型号卫星以及其他航天器的高速串行接口设计具有一定的借鉴作用。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种星载高速串行接口装置，其特征在于，包括：空闲帧生成装置、帧头生成装置、有效帧生成装置、帧尾生成装置、帧收发装置；其中：
所述空闲帧生成装置用于生成空闲帧，所述空闲帧用于高速串行接口收发两端建立连接链路、接收端字节定位以及维持空闲物理链路；
所述帧头生成装置用于生成帧头，所述帧头用于标识有效帧的开始；
所述有效帧生成装置用于生成有效帧，所述有效帧用于传输有效数据；
所述帧尾生成装置用于生成帧尾，所述帧尾用于标识有效帧的结束；
所述帧收发装置用于接收或发送组合后的所述空闲帧、帧头、有效帧、帧尾。
2.根据权利要求1所述的星载高速串行接口装置，其特征在于，所述空闲帧采用1个K码和1个D码组成，即K28.1D0.0，其中K28.1为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码，用于接收端字节定界；D0.0为高速串行接口中采用8B/10B编码的数据码，用于传输数据信息。
3.根据权利要求1所述的星载高速串行接口装置，其特征在于，所述帧头采用2个K码组成，即K27.7K27.7，其中K27.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
4.根据权利要求3所述的星载高速串行接口装置，其特征在于，所述有效帧采用N个D码组成，即DxxDxx……Dxx，其中Dxx为有效传输数据。
5.根据权利要求4所述的星载高速串行接口装置，其特征在于，所述N小于等于10000。
6.根据权利要求1所述的星载高速串行接口装置，其特征在于，所述帧尾采用2个K码组成，即K29.7K29.7，其中K29.7为高速串行接口中采用8B/10B编码的控制码。
7.一种数据传输方法，其特征在于，利用权利要求1所述的星载高速串行接口装置进行数据传输。
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