CN107807574B - 基于一体化封装的多功能接口电路 - Google Patents

基于一体化封装的多功能接口电路 Download PDF

Info

Publication number
CN107807574B
CN107807574B CN201711066270.2A CN201711066270A CN107807574B CN 107807574 B CN107807574 B CN 107807574B CN 201711066270 A CN201711066270 A CN 201711066270A CN 107807574 B CN107807574 B CN 107807574B
Authority
CN
China
Prior art keywords
unit
interface
units
control unit
paths
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.)
Active
Application number
CN201711066270.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107807574A (zh
Inventor
陈道远
干旭春
王国强
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.)
CETC 24 Research Institute
Original Assignee
China Electronics Technology Group Corp Chongqing Acoustic Optic Electronic Co ltd
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 China Electronics Technology Group Corp Chongqing Acoustic Optic Electronic Co ltd filed Critical China Electronics Technology Group Corp Chongqing Acoustic Optic Electronic Co ltd
Priority to CN201711066270.2A priority Critical patent/CN107807574B/zh
Publication of CN107807574A publication Critical patent/CN107807574A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107807574B publication Critical patent/CN107807574B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423—Input/output
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/21—Pc I-O input output
    • G05B2219/21119—Circuit for signal adaption, voltage level shift, filter noise

Abstract

本发明涉及基于一体化封装的多功能接口电路，属于电子通讯技术领域。该电路包括电平转换单元、开关量控制单元，光耦信号隔离单元、LVDS收发单元、RS‑422通讯接口收发单元、ARINC 429总线接口收发单元、1553B总线通讯控制单元。本发明采用一体化封装，设计单腔体多层布线集成多个元器件，其中，所述各个功能单元封装于同一个腔体之内，相对于现有的系统结构封装，在集成多种功能的同时，大大减少了电路封装的尺寸，并且能够满足GJB2438A‑2002《混合集成电路通用规范》中的H级标准军用质量等级的要求。

Description

基于一体化封装的多功能接口电路
技术领域
本发明属于电子通讯技术领域，涉及基于一体化封装的多功能接口电路。
背景技术
一种多功能接口电路主要用于一些大型航空设备的通讯，如飞机、导弹等，在这些设备中，通常涉及到在不同阶段分别使用不同接口进行通讯，如飞机的起飞、巡航、下降，导弹的初始阶段、飞行中段和末端段等，使用到的接口包括RS-422、ARIBC429、1553B等，同时还可能包括数字电平转换、LVDS转换、数字信号隔离等。在常规的设计中，一般根据具体设备采用分离的塑封或陶封器件进行设计，这种设计往往周期长、成本高，并且占用空间较大，造成资源浪费严重。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化多功能接口电路，所有功能单元均集成在一个陶瓷封装中，实现了多功能、高密度、小型化设计。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于一体化封装的多功能接口电路，该电路包括电平转换单元、开关量控制单元、光耦信号隔离单元、LVDS收发单元、RS-422通讯接口收发单元、ARINC429总线接口收发单元和1553B总线通讯控制单元；各个单元独立工作，互不干扰；且均封装于同一个腔体之内，其中光耦信号隔离单元使用陶瓷封装器件，其余单元使用裸芯片，腔体底座内部多层布线用于电气连接，实现多器件、多芯片的一体化封装。
进一步，所述电平转换单元共34路，用于实现3.3V和5V之间的电平互相转换。
进一步，所述开关量控制单元共16路，通过16个独立的三极管实现，用于数字信号跳变检测。
进一步，所述光耦信号隔离单元共20路，用于实现20路数字信号的隔离。
进一步，所述LVDS收发单元包括4路LVDS接收单元和1路LVDS发送单元。
进一步，所述RS-422通讯接口收发单元包括4路RS-422接口接收单元和4路RS-422接口发送单元。
进一步，所述ARINC429总线接口收发单元包括1路ARINC429接口接收单元和1路ARINC429接口发送单元。
进一步，所述1553B总线通讯控制单元包括1路独立工作的1553B接口单元。
进一步，所述1553B总线通讯控制单元包括协议模块和驱动模块。
进一步，所述多功能接口电路中所选用的电子元器件均满足-55℃～125℃军用使用环境。
本发明的有益效果在于：
(1)集成化设计，多种接口在同一个封装内实现，减小使用难度，缩短系统研制周期；
(2)高密度设计，内部除光耦外全部采用裸芯片设计，大大提高了集成密度，减小使用空间；
(3)所有使用的器件均满足军用要求，电路达到GJB2438A-2002《混合集成电路通用规范》中的H级标准军用质量等级。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明提供的一种基于多功能电路结构示意图；
图2为本发明提供的一种基于一体化封装的多功能电路封装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，为本发明提供的一种基于多功能电路结构示意图，包括：
一体化封装的电平转换单元、开关量控制单元，光耦信号隔离单元、LVDS收发单元、RS-422通讯接口收发单元、ARINC 429总线接口收发单元、1553B总线通讯控制单元，其中，所述各个功能单元均独立工作，互不干扰。
在本实施例中，34路3.3V-5V电平转换单元，16路开关量控制单元，20路光耦单元，4 收1发LVDS收发单元，4收4发RS-422通讯接口收发单元，ARINC 429总线接口收发单元和1553B总线通讯控制单元均封装于同一个腔体内，腔体底座内部采用多层布线，实现各个单元独立的电气连接，该方法大大减小了电路的封装尺寸。
具体地，在上述多功能接口电路中各个电子元器件均选用裸芯片，电阻和电容选用0402 封装的片式元件，不仅可减少封装体积，同时，所选用电子元器件能够满足军用使用环境，即满足军温使用范围-55℃～125℃的要求，扩大了多功能电路的使用场景，便于推广应用。
具体地，一体化封装各个电子元器件采用高温共烧陶瓷工艺，电路的布局布线采用12层布线，其中，信号层、电源层和地层均独立开，并且在信号层之间使用地层进行隔离，减小信号串扰。各个相邻芯片间的信号就近布线，在减小封装尺寸的同时，也降低了长距走线带来的干扰。
如图2所示，为本发明提供的一种基于一体化封装的多功能电路封装结构示意图，详述如下：
本发明中一体化封装为单腔体设计，整体尺寸为40mm×40mm，其中包含七个功能单元。
具体地，U1为电平转换单元，U2为开关量控制单元，U3为RS-422通讯接口收发单元， U4为ARINC 429总线接口收发单元，U5为LVDS收发单元，U6为光耦信号隔离单元，U7 为1553B总线通讯控制单元。
在本实施例中，RS-422通讯接口收发单元、ARINC 429总线接口收发单元、LVDS收发单元和1553B总线通讯控制单元采用3.3V电源供电，开关量控制单元、光耦信号隔离单元采用5V电源供电，电平转换单元采用3.3V和5V双电源供电，整个电路仅需要3.3V和5V两种电源，保证了电路的易用性和低功耗。此外，为各个电源引脚提供适当的旁路电容，建议100μF和0.1μF，保证多功能电路的正常工作。
综上所述，本发明采用一体化封装，设计单个腔体多层布线集成各个元器件，其中，所述电平转换单元、开关量控制单元，光耦信号隔离单元、LVDS收发单元、RS-422通讯接口收发单元、ARINC 429总线接口收发单元、1553B总线通讯控制单元封装于同一个腔体内，相对于现有的电路结构封装，大大减少了电路封装的尺寸。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (1)

1.基于一体化封装的多功能接口电路，其特征在于：该电路包括电平转换单元、开关量控制单元、光耦信号隔离单元、LVDS收发单元、RS-422通讯接口收发单元、ARINC429总线接口收发单元和1553B总线通讯控制单元；各个单元独立工作，互不干扰；且均封装于同一个腔体之内，整体尺寸为40mm×40mm，其中光耦信号隔离单元使用陶瓷封装器件，其余单元使用裸芯片，腔体底座内部多层布线用于电气连接，实现多器件、多芯片的一体化封装；
所述电平转换单元共34路，用于实现3.3V和5V之间的电平互相转换；
所述开关量控制单元共16路，通过16个独立的三极管实现，用于数字信号跳变检测；
所述光耦信号隔离单元共20路，用于实现20路数字信号的隔离；
所述LVDS收发单元包括4路LVDS接收单元和1路LVDS发送单元；
所述RS-422通讯接口收发单元包括4路RS-422接口接收单元和4路RS-422接口发送单元；
所述ARINC429总线接口收发单元包括1路ARINC429接口接收单元和1路ARINC429接口发送单元；
所述1553B总线通讯控制单元包括1路独立工作的1553B接口单元；
所述1553B总线通讯控制单元包括协议模块和驱动模块；
所述多功能接口电路中所选用的电子元器件均满足-55℃～125℃军用使用环境。
CN201711066270.2A 2017-11-02 2017-11-02 基于一体化封装的多功能接口电路 Active CN107807574B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711066270.2A CN107807574B (zh) 2017-11-02 2017-11-02 基于一体化封装的多功能接口电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711066270.2A CN107807574B (zh) 2017-11-02 2017-11-02 基于一体化封装的多功能接口电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107807574A CN107807574A (zh) 2018-03-16
CN107807574B true CN107807574B (zh) 2020-06-02

Family

ID=61591546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711066270.2A Active CN107807574B (zh) 2017-11-02 2017-11-02 基于一体化封装的多功能接口电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107807574B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111581150B (zh) * 2020-04-27 2022-12-27 希翼微电子(嘉兴)有限公司 Mcu中gpio功能可重构方法
CN111580438B (zh) * 2020-05-29 2023-03-21 中国电子科技集团公司第五十八研究所 一种基于sip技术的通用接口模块
CN112525182A (zh) * 2020-12-14 2021-03-19 中国电子科技集团公司第二十四研究所 基于一体化封装的小尺寸光纤陀螺信号处理电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103869888A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 天津市亚威达科技有限责任公司 3ucpci多功能单板计算机
CN204044815U (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 苏州长风航空电子有限公司 基于fpga的机载数据总线片上系统
CN104764453A (zh) * 2015-03-26 2015-07-08 北京航空航天大学 一种基于双dsp和cpld的导航及接口计算机
CN109684268A (zh) * 2018-12-06 2019-04-26 贵州航天电子科技有限公司 一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8290638B2 (en) * 2008-02-04 2012-10-16 Lockheed Martin Corporation Apparatus, program product, and methods for updating data on embedded control systems
CN101913427B (zh) * 2010-08-04 2013-01-09 北京航空航天大学 一种适用于多用途无人飞行器的航空电子系统
IN2013CH06007A (zh) * 2013-12-23 2015-06-26 Hindustan Aeronautics Ltd
CN107554805B (zh) * 2017-08-30 2020-06-09 陕西千山航空电子有限责任公司 一种飞行状态监控设备

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103869888A (zh) * 2012-12-17 2014-06-18 天津市亚威达科技有限责任公司 3ucpci多功能单板计算机
CN204044815U (zh) * 2014-09-04 2014-12-24 苏州长风航空电子有限公司 基于fpga的机载数据总线片上系统
CN104764453A (zh) * 2015-03-26 2015-07-08 北京航空航天大学 一种基于双dsp和cpld的导航及接口计算机
CN109684268A (zh) * 2018-12-06 2019-04-26 贵州航天电子科技有限公司 一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Low cost technologies for aerospace applications;Sparks, J.A.;《1995 Avionics Conference and Exhibition》;19961231;全文 *
SIP立体封装技术在嵌入式计算机系统中的应用;黄小虎 等;《电子产品世界》;20130131;全文 *
小型化软件无线电硬件平台关键技术研究;沈聪 等;《航空电子技术》;20190331;第50卷(第1期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107807574A (zh) 2018-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107807574B (zh) 基于一体化封装的多功能接口电路
CN108255755B (zh) 基于fpga的pcie通用多功能通信接口模块
CN105572813B (zh) 数据总线内置箱系统设计与实施
CN113391589B (zh) 一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡
CN102637453A (zh) 一种包括串行输入输出接口的相变存储器
CN202041823U (zh) 一种应用于级联型电力电子变流器的通用控制平台
CN106992777B (zh) 基于一体化封装的光电隔离式收发器
CN211238241U (zh) 一种带隔离的双路CAN驱动器SiP器件
US20160259745A1 (en) High frequency apparatus and method for controlling high frequency apparatus
CN103941247B (zh) 基于can总线的雷达时序控制系统
CN107908584B (zh) 一种多路rs-485通信网络
CN203366045U (zh) 一种基于can总线的数字量输入输出装置
CN102147784B (zh) 塔康接收系统与高速智能统一总线接口方法
CN213780970U (zh) 一种基于sip技术的导航数据处理器及其封装结构
CN115037684A (zh) 一种卫星互联网有效载荷路由转发设备
CN202454072U (zh) 一种空间光学遥感器的交叉双主备光纤数据上传装置
CN111580438B (zh) 一种基于sip技术的通用接口模块
CN208399929U (zh) 一种基于无人直升机的飞控系统
CN112525182A (zh) 基于一体化封装的小尺寸光纤陀螺信号处理电路
CN207939517U (zh) 一种双通道发射的sfp+光模块
CN102081589B (zh) 甚高频全向信标接收系统与高速智能统一总线接口方法
JP4983065B2 (ja) 半導体装置
CN110765057A (zh) 一种基于spi通信的端口复用系统
CN203340084U (zh) 一种集成设计的光端机系统
CN210296775U (zh) 一种USB3.0与SpaceWire转换接口

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210106

Address after: 400060 Chongqing Nanping Nan'an District No. 14 Huayuan Road

Patentee after: The 24th Research Institute of China Electronics Technology Group Corp.

Address before: 401332 367, West Wing Road, Xiyong Town, Shapingba District, Chongqing

Patentee before: CHINA ELECTRONICS TECHNOLOGY GROUP CORPORATION CHONGQING ACOUSTIC-OPTIC-ELECTRONIC Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right