CN109194679B - 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法 - Google Patents

一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109194679B
CN109194679B CN201811119023.9A CN201811119023A CN109194679B CN 109194679 B CN109194679 B CN 109194679B CN 201811119023 A CN201811119023 A CN 201811119023A CN 109194679 B CN109194679 B CN 109194679B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spacefibre
module
data
interface
data packet
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201811119023.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109194679A (zh
Inventor
伊小素
王家兴
杨居朋
姜梦茹
曾华菘
王炜
董伟涛
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.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
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 Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201811119023.9A priority Critical patent/CN109194679B/zh
Publication of CN109194679A publication Critical patent/CN109194679A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109194679B publication Critical patent/CN109194679B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08Protocols for interworking; Protocol conversion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Bus Control (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置,属于空间技术应用领域。包括FPGA模块、SpaceFibre接口、Serdes串并转换模块、1394b物理层模块、CAN控制收发模块、RS232电平转换模块、1394b接口、CAN接口和RS232接口;所述FPGA模块包括数据采集模块,FIFO缓存模块,协议转换模块和SpaceFibre IP节点模块。本发明还提供一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法。利用本发明所提供的采集装置和采集方法实现了外部1394b接口设备、CAN接口设备以及外部RS232接口设备同SpaceFibre网络或SpaceFibre设备之间的数据兼容,丰富了外部1394b接口设备、外部CAN接口设备、外部RS232接口设备以及SpaceFibre网络或SpaceFibre设备的应用范围,符合当前空间电子通信系统小型化与智能化的发展趋势。

Description

一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集 方法
技术领域
本发明属于空间技术应用领域,具体涉及一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法。
背景技术
SpaceFibre是一种高速、全双工工作的航天串行总线,其传输速率能达到2Gbps到40Gbps,支持多节点数据传输,具有高带宽、低延迟、高可靠、低误码率以及具有较强的确定性等性能,支持虚拟通道与QOS(服务质量)数据调度机制。
通信协议是指双方通信设备完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。通信设备之间如果没有统一的通信协议,就无法进行信息传递。
协议转换指为实现不同协议间的转换而进行的信息处理工作。协议转换是一种映射,就是把某一协议的收发信息序列映射为另一协议的收发信息序列。
常用的接口比如1394b接口、CAN接口以及RS232接口由于协议标准不同,1394b外部设备、CAN外部设备以及RS232外部设备输出的数据无法直接通过1394b接口、CAN接口以及RS232接口接入到SpaceFibre网络或SpaceFibre设备中使用。
发明内容
由于应用场合和使用需求的不同,不同的通信设备和网络往往采用不同的通信协议,因此无法和SpaceFibre空间通信网络中的节点设备直接通信,为解决这一技术问题,本发明提出了一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法,能够使外部1394b接口设备、外部CAN接口设备和外部RS232接口设备兼容到SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
本发明首先提供一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置,所述的多协议接口数据采集装置包括FPGA模块、SpaceFibre接口、Serdes串并转换模块、1394b物理层模块、CAN控制收发模块、RS232电平转换模块、1394b接口、CAN接口和RS232接口;所述FPGA模块包括数据采集模块、FIFO缓存模块、协议转换模块和SpaceFibre IP节点模块。
所述1394b接口用于连接外部1394b接口设备的输出端与1394b物理层模块的输入端,并实现1394b数据的传输。
所述CAN接口用于连接外部CAN接口设备的输出端与CAN控制收发模块的输入端,并实现CAN数据的传输。
所述RS232接口用于连接外部RS232接口设备的输出端与RS232电平转换模块的输入端,并实现RS232电平信号的传输。
1394b物理层模块的输入端连接1394b接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述1394b物理层模块对1394b数据进行解码形成1394b解码数据后将1394b解码数据传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述1394b数据由外部1394b接口设备发出后经1394b接口传输到1394b物理层模块。
CAN控制收发模块的输入端连接CAN接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述CAN控制收发模块对CAN数据进行转换解码形成CAN数据帧后将CAN数据帧传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述CAN数据由外部CAN接口设备发出后经CAN接口传输到CAN控制收发模块。
RS232电平转换模块的输入端连接RS232接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述RS232电平转换模块对RS232电平信号转换形成TTL电平信号后将TTL电平信号输送到FPGA模块中的数据采集模块,所述RS232电平信号由外部RS232接口设备发出后经RS232接口传输到RS232电平转换模块。
FPGA模块中数据采集模块的输入端分别连接1394b物理层模块的输出端、CAN控制收发模块的输出端和RS232电平转换模块的输出端,FPGA模块中数据采集模块的输出端连接FIFO缓存模块的输入端,分别根据1394b、CAN和RS232协议标准,数据采集模块同时采集1394b物理层模块输出的1394b解码数据、CAN控制收发模块输出的CAN数据帧以及RS232电平转换模块输出的TTL电平信号,并分别将采集到的1394b解码数据打包成1394b数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的CAN数据帧打包成CAN数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块。
FPGA模块中的FIFO缓存模块的输入端连接数据采集模块的输出端,FIFO缓存模块的输出端连接协议转换模块的输入端,FIFO缓存模块用于解决1394b接口、CAN接口以及RS232接口同SpaceFibre接口之间的跨时钟域数据传输的问题,所述FIFO缓存模块利用IP核实现,输入16位数据,输出16位数据,存储深度为8192,FIFO缓存模块将1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块。
FPGA模块中的协议转换模块的输入端连接FIFO缓存模块的输出端,协议转换模块的输出端连接SpaceFibre IP节点模块的输入端,协议转换模块将接收到的1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包分别打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,并将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块。
FPGA模块中的SpaceFibre IP节点模块的输入端连接协议转换模块的输出端,协议转换模块的输出端连接Serdes串并转换模块,SpaceFibre IP节点模块读取由协议转换模块传输的第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,分别将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包传输到SpaceFibre IP节点模块中的虚拟通道VC1、虚拟通道VC2和虚拟通道VC3,通过虚拟通道VC1的第一SpaceFibre数据包、通过虚拟通道VC2的第二SpaceFibre数据包和通过虚拟通道VC3的第三SpaceFibre数据包分别由SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核进行封装完成协议转换,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块。
Serdes串并转换模块的输入端连接FPGA模块中SpaceFibre IP节点模块的输出端,Serdes串并转换模块的输出端连接SpaceFibre接口的输入端;Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号传输转换为光信号发送到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
本发明还提供一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法,所述多协议接口数据采集方法具体为:
步骤一、外部1394b接口设备通过1394b接口将1394b数据传输到1394b物理层模块进行解码获取1394b解码数据;外部CAN接口设备通过CAN接口将CAN数据传输到CAN控制收发模块进行转换解码获取CAN数据帧;外部RS232接口设备通过RS232接口将RS232电平信号传输到RS232电平转换模块进行转换获取TTL电平信号。
步骤二、FPGA模块中的数据采集模块分别接收1394b物理层模块传输的1394b解码数据、CAN控制收发模块传输的CAN数据帧以及RS232电平转换模块传输的TTL电平信号,并分别将1394b解码数据打包成1394b数据包,将CAN数据帧打包成CAN数据包,将TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块。
步骤三、FPGA模块中的FIFO缓存模块将接收的1394b数据包、CAN数据包以及RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块。
步骤四、FPGA模块中的协议转换模块同时读取FIFO缓存模块并行传输的1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包,并分别将1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块。
步骤五、SpaceFibre IP节点模块通过不同的虚拟通道接收第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,同时SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核对第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包进行封装完成协议转换,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块。
步骤六、Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号转换为光信号传输到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
本发明的优点和积极效果在于:
(1)、本发明所提供的基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法实现了外部1394b接口设备、外部CAN接口设备以及外部RS232接口设备同SpaceFibre网络或SpaceFibre设备之间的数据兼容,丰富了外部1394b接口设备、外部CAN接口设备、外部RS232接口设备以及SpaceFibre网络或SpaceFibre设备的应用范围。
(2)、本发明所提供的基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置实现1394b接口、CAN接口和RS232接口同SpaceFibre接口的连接,符合当前空间电子通信系统小型化与智能化的发展趋势。
(3)、本发明所提供的基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置具有较强的可扩展性,可以根据实际需求对1394b接口、CAN接口和RS232接口的种类和数量作相应的调整,满足不同场合的要求。
附图说明
图1为本发明一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置的整体结构示意图;
图2为本发明数据采集装置中FPGA内部逻辑结构示意图;
图3为本发明一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。
本发明提供一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置,所述的多协议接口数据采集装置如图1和图2所示,包括FPGA(Field Programmable Gate Array)模块、SpaceFibre接口、Serdes串并转换模块、1394b物理层模块、CAN控制收发模块、RS232电平转换模块、1394b接口、CAN接口和RS232接口;所述FPGA模块包括数据采集模块、FIFO缓存模块、协议转换模块和SpaceFibre IP节点模块。
所述1394b接口用于连接外部1394b接口设备的输出端与1394b物理层模块的输入端,并实现1394b数据的传输;
所述CAN接口用于连接外部CAN接口设备的输出端与CAN控制收发模块的输入端,并实现CAN数据的传输;
所述RS232接口用于连接外部RS232接口设备的输出端与RS232电平转换模块的输入端,并实现RS232电平信号的传输。
1394b物理层模块的输入端连接1394b接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述1394b物理层模块对1394b数据进行解码形成1394b解码数据后将1394b解码数据传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述1394b数据由外部1394b接口设备发出后经1394b接口传输到1394b物理层模块。
1394b物理层模块采用TSB81BA3芯片,1394b物理层模块为1394b总线提供物理接口,并具有总线配置、总线仲裁和数据传输的功能。
CAN控制收发模块的输入端连接CAN接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述CAN控制收发模块对CAN数据进行转换解码形成CAN数据帧后将CAN数据帧,传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述CAN数据由外部CAN接口设备发出后经CAN接口传输到CAN控制收发模块。
CAN控制收发模块包括CAN主控制器和CAN收发器,CAN主控制器采用SJA1000芯片,CAN收发器采用PCA82C250T芯片,CAN将CAN数据转换为CAN协议数据流后发送到CAN主控制器,CAN主控制器将CAN协议数据流解码成CAN数据帧。
RS232电平转换模块的输入端连接RS232接口,输出端连接FPGA模块中的数据采集模块的输入端,所述RS232电平转换模块对RS232电平信号转换形成TTL电平信号后将TTL电平信号输送到FPGA模块中的数据采集模块,所述RS232电平信号由外部RS232接口设备发出后经RS232接口传输到RS232电平转换模块。
RS232电平转换模块采用MAX3232芯片。
FPGA选用Altera系列的FPGA-EP3C16F484I7芯片,如图2所示,内部包含的4个模块为数据采集模块、FIFO缓存模块、协议转换模块和SpaceFibre IP节点模块。
FPGA模块中数据采集模块的输入端分别连接1394b物理层模块的输出端、CAN控制收发模块的输出端和RS232电平转换模块的输出端,FPGA模块中数据采集模块的输出端连接FIFO缓存模块的输入端,分别根据1394b、CAN和RS232协议标准,数据采集模块同时采集1394b物理层模块输出的1394b解码数据、CAN控制收发模块输出的CAN数据帧以及RS232电平转换模块输出的TTL电平信号,并分别将采集到的1394b解码数据打包成1394b数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的CAN数据帧打包成CAN数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块。
FPGA模块中的FIFO缓存模块的输入端连接数据采集模块的输出端,FIFO缓存模块的输出端连接协议转换模块的输入端,FIFO缓存模块用于解决1394b接口、CAN接口以及RS232接口同SpaceFibre接口之间的跨时钟域数据传输的问题,所述FIFO缓存模块利用IP核实现,输入16位数据,输出16位数据,存储深度为8192,FIFO缓存模块将1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块。
FIFO缓存模块的作用是解决1394b接口、CAN接口和RS232接口分别同SpaceFibre接口之间数据跨时钟域传输的问题。数据采集模块每采集到通过任一接口传输的16位二进制数据时,就会给FIFO缓存模块一个使能标志,16位二进制数据就会被写入FIFO缓存模块中,同时当FIFO缓存模块里有16位二进制数据时,协议转换模块就会立即将16位二进制数据读出。
FPGA模块中的协议转换模块的输入端连接FIFO缓存模块的输出端,协议转换模块的输出端连接SpaceFibre IP节点模块的输入端,协议转换模块将接收到的1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包分别打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,并将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块。
协议转换模块接收从FIFO缓存模块读出16位二进制数据,每读出一包16位二进制数据就将该16位二进制数据打包成SpaceFibre数据包格式,SpaceFibre数据包格式包括数据包头、有效数据和数据包尾,数据包头包含对应1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包所占用SpaceFibre IP节点模块中的虚拟通道标号,有效数据为采集到的1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包,数据包尾为SpaceFibre数据包格式结束标志EOP。
FPGA模块中的SpaceFibre IP节点模块的输入端连接协议转换模块的输出端,协议转换模块的输出端连接Serdes串并转换模块,SpaceFibre IP节点模块读取由协议转换模块传输的第一SpaceFibre数据包,第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,分别将第一SpaceFibre数据包,第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包传输到SpaceFibre IP节点模块中的虚拟通道VC1、虚拟通道VC2和虚拟通道VC3,通过虚拟通道VC1的第一SpaceFibre数据包、通过虚拟通道VC2的第二SpaceFibre数据包和通过虚拟通道VC3的第三SpaceFibre数据包分别由SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核进行封装,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块。
其中,SpaceFibre IP核是根据SpaceFibre协议标准通过VHDL语言在FPGA模块内实现的,具有SpaceFibre协议的所有功能。
Serdes串并转换模块的输入端连接FPGA模块中SpaceFibre IP节点模块的输出端,Serdes串并转换模块的输出端连接SpaceFibre接口的输入端,Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号(LVDS)并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号(LVDS)转换为光信号传输到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。Serdes串并转换模块采用的是TLK2711芯片,该款芯片最大串行速度能够达到2.5Gbps。
一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置,按照1394b接口、CAN接口和RS232接口的协议标准通过处理将数据采集至FIFO缓存模块,并且通过协议转换模块将采集到的数据打包成SpaceFibre数据包格式发送至SpaceFibre IP节点模块不同的虚拟通道进行SpaceFibre IP核封装,最后通过SpaceFibre IP核调度功能分时发送给外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
本发明还提供一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法,如图3所示,所述多协议接口数据采集方法具体为:
步骤一、外部1394b接口设备通过1394b接口将1394b数据传输到1394b物理层模块进行解码获取1394b解码数据;外部CAN接口设备通过CAN接口将CAN数据传输到CAN控制收发模块进行转换解码获取CAN数据帧;外部RS232接口设备通过RS232接口将RS232电平信号传输到RS232电平转换模块进行转换获取TTL电平信号。
步骤二、FPGA模块中的数据采集模块分别接收1394b物理层模块传输的1394b解码数据、CAN控制收发模块传输的CAN数据帧以及RS232电平转换模块传输的TTL电平信号,并分别将1394b解码数据打包成1394b数据包,将CAN数据帧打包成CAN数据包,将TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块。
步骤三、FPGA模块中的FIFO缓存模块将接收的1394b数据包、CAN数据包以及RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块。
步骤四、FPGA模块中的协议转换模块同时读取FIFO缓存模块并行传输的1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包,并分别将1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块。
步骤五、SpaceFibre IP节点模块通过不同的虚拟通道接收第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,同时SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核对第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包进行封装完成协议转换,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块。
步骤六、Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号转换为光信号传输到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。

Claims (3)

1.一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法,多协议接口数据采集方法具体为:
步骤一、外部1394b接口设备通过1394b接口将1394b数据传输到1394b物理层模块进行解码获取1394b解码数据;外部CAN接口设备通过CAN接口将CAN数据传输到CAN控制收发模块进行转换解码获取CAN数据帧;外部RS232接口设备通过RS232接口将RS232电平信号传输到RS232电平转换模块进行转换获取TTL电平信号;
步骤二、FPGA模块中的数据采集模块分别接收1394b物理层模块传输的1394b解码数据、CAN控制收发模块传输的CAN数据帧以及RS232电平转换模块传输的TTL电平信号,并分别将1394b解码数据打包成1394b数据包,将CAN数据帧打包成CAN数据包,将TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块;
步骤三、FPGA模块中的FIFO缓存模块将接收的1394b数据包、CAN数据包以及RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块;
其特征在于,还包括有下列步骤为;
步骤四、FPGA模块中的协议转换模块同时读取FIFO缓存模块并行传输的1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包,并分别将1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块;
步骤五、SpaceFibre IP节点模块通过不同的虚拟通道接收第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,同时SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核对第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包进行封装完成协议转换,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块;
步骤六、Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号转换为光信号传输到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
2.如权利要求1所述的基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法,其特征在于,所述1394b物理层模块对1394b数据进行解码形成1394b解码数据后将1394b解码数据传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述1394b数据由外部1394b接口设备发出后经1394b接口传输到1394b物理层模块;
所述CAN控制收发模块对CAN数据进行转换解码形成CAN数据帧后将CAN数据帧传输到FPGA模块中的数据采集模块,所述CAN数据由外部CAN接口设备发出后经CAN接口传输到CAN控制收发模块;
所述RS232电平转换模块对RS232电平信号转换形成TTL电平信号后将TTL电平信号输送到FPGA模块中的数据采集模块,所述RS232电平信号由外部RS232接口设备发出后经RS232接口传输到RS232电平转换模块;
数据采集模块同时采集1394b物理层模块输出的1394b解码数据、CAN控制收发模块输出的CAN数据帧以及RS232电平转换模块输出的TTL电平信号,并分别将采集到的1394b解码数据打包成1394b数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的CAN数据帧打包成CAN数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块,将采集到的TTL电平信号打包成RS232数据包传输到FPGA模块中的FIFO缓存模块;
FIFO缓存模块用于解决1394b接口,CAN接口以及RS232接口同SpaceFibre接口之间的跨时钟域数据传输的问题,所述FIFO缓存模块利用IP核实现,输入16位数据,输出16位数据,存储深度为8192,FIFO缓存模块将1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包一起并行传输到FPGA模块中的协议转换模块;
协议转换模块将接收到的1394b数据包,CAN数据包和RS232数据包分别打包成第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,并将第一SpaceFibre数据包、第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包分别传输到SpaceFibre IP节点模块;
SpaceFibre IP节点模块读取由协议转换模块传输的第一SpaceFibre数据包,第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包,分别将第一SpaceFibre数据包,第二SpaceFibre数据包和第三SpaceFibre数据包传输到SpaceFibre IP节点模块中的虚拟通道VC1、虚拟通道VC2和虚拟通道VC3,通过虚拟通道VC1的第一SpaceFibre数据包、通过虚拟通道VC2的第二SpaceFibre数据包和通过虚拟通道VC3的第三SpaceFibre数据包分别由SpaceFibre IP节点模块中的SpaceFibre IP核进行封装完成协议转换,形成SpaceFibre数据,由SpaceFibre IP核的调度机制将SpaceFibre数据以低速并行信号传输到Serdes串并转换模块;
Serdes串并转换模块将FPGA模块传输的低速并行信号转换成为高速低压差分信号并通过串行链路发送给SpaceFibre接口,SpaceFibre接口将高速低压差分信号传输转换为光信号发送到外部SpaceFibre网络或SpaceFibre设备。
3.如权利要求1所述的基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集方法,其特征在于,协议转换模块接收从FIFO缓存模块读出的16位二进制数据,每读出一包16位二进制数据就将该16位二进制数据打包成SpaceFibre的数据包格式,SpaceFibre数据包格式包括数据包头、有效数据和数据包尾,数据包头包含对应1394b数据包、CAN数据包和RS232数据包所占用SpaceFibre IP节点模块中的虚拟通道标号,有效数据为采集到的1394b解码数据数据包、CAN数据包流和RS232数据包TTL电平信号,数据包尾为SpaceFibre数据包格式结束标志EOP。
CN201811119023.9A 2018-09-25 2018-09-25 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法 Expired - Fee Related CN109194679B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811119023.9A CN109194679B (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811119023.9A CN109194679B (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109194679A CN109194679A (zh) 2019-01-11
CN109194679B true CN109194679B (zh) 2020-04-14

Family

ID=64909801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811119023.9A Expired - Fee Related CN109194679B (zh) 2018-09-25 2018-09-25 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109194679B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110113771B (zh) * 2019-03-22 2022-06-17 深圳市飞比电子科技有限公司 数据处理方法、装置、网关设备及存储介质
CN110224492A (zh) * 2019-06-28 2019-09-10 国网河南省电力公司商丘供电公司 一种无人值守变电站实时监控系统
CN110474670B (zh) * 2019-07-18 2021-06-08 中国科学院国家空间科学中心 一种基于FPGA的SpaceFibre星载网络服务质量控制系统
CN111030747B (zh) * 2019-11-22 2021-08-31 中国科学院国家空间科学中心 一种基于FPGA的SpaceFibre节点IP核
CN111308933B (zh) * 2020-02-25 2021-11-05 广东省智能制造研究所 基于fpga的物联网数据采集系统
CN111404791B (zh) * 2020-03-09 2021-12-14 西安微电子技术研究所 一种无阻塞可重构SpaceFibre总线交叉开关及控制方法
CN112084736B (zh) * 2020-08-17 2024-04-05 武汉汇迪森信息技术有限公司 一种基于fpga的usb3.0物理层收发装置
CN112084137B (zh) * 2020-08-20 2023-05-09 南京航空航天大学 一种SerDes高鲁棒收发电路

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196557A (zh) * 2007-12-18 2008-06-11 上海华为技术有限公司 一种现场可编程门阵列测试的方法、装置和系统
CN102116643A (zh) * 2010-12-14 2011-07-06 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种高分辨率宽覆盖空间相机图像模拟显示装置
CN107945314A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种航天器飞行数据分析记录设备、系统和方法
CN207976930U (zh) * 2017-12-27 2018-10-16 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种航天器飞行数据分析记录设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8068415B2 (en) * 2007-04-18 2011-11-29 Owl Computing Technologies, Inc. Secure one-way data transfer using communication interface circuitry
CN102546336A (zh) * 2011-12-28 2012-07-04 北京航空航天大学 一种基于VersaPHY的IEEE-1394b光总线协议转换器
CN103019997B (zh) * 2012-12-31 2015-04-08 哈尔滨工业大学 星载电子系统接口转换模块
CN105893307B (zh) * 2016-03-30 2018-12-21 北京航天自动控制研究所 一种高速大数据量信息处理系统
US10521295B2 (en) * 2016-06-23 2019-12-31 Triad National Security, Llc Low cost, hardened single board computer for command and data handling
CN106201946B (zh) * 2016-06-29 2018-11-23 北京航天自动控制研究所 一种基于fpga和dsp的星载电子系统数据接口系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196557A (zh) * 2007-12-18 2008-06-11 上海华为技术有限公司 一种现场可编程门阵列测试的方法、装置和系统
CN102116643A (zh) * 2010-12-14 2011-07-06 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种高分辨率宽覆盖空间相机图像模拟显示装置
CN107945314A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种航天器飞行数据分析记录设备、系统和方法
CN207976930U (zh) * 2017-12-27 2018-10-16 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种航天器飞行数据分析记录设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN109194679A (zh) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109194679B (zh) 一种基于SpaceFibre接口的多协议接口数据采集装置和采集方法
CN108011694B (zh) 一种基于fc的高效数据交换方法
CN103905281B (zh) 可互换实现网络控制器与网络终端功能的fc‑ae‑1553总线节点卡
CN210804041U (zh) 多总线协议转换及数据采集系统
CN102468899B (zh) 通道化stm-1接入分发方法与系统
WO2016191990A1 (zh) 一种报文转换方法及装置
CN106789609A (zh) Fc‑eg网关、光纤通道和以太网之间的通信转换方法
CN108737912B (zh) 报文互通方法、potn互通模块及potn系统
CN109089029A (zh) 一种基于FPGA的Gige Vision接口图像传输系统与方法
CN101035143B (zh) 一种物理层芯片、传输信号的方法及交换机
CN110855582A (zh) 兼容SpaceWire总线的时间触发以太网交换装置
CN108134782A (zh) 一种基于FCoE协议实现万兆网络传输高带宽视频的方法
CN107579894B (zh) 一种基于fpga的ebr1553总线协议实现装置
CN100518140C (zh) Spi4ⅱ接口远距离传输的实现方法及装置
CN108614792B (zh) 1394事务层数据包存储管理方法及电路
CN113938443B (zh) 一种无线物联网协议交换机
CN109547157B (zh) 一种支持时间触发以太网的万兆网络控制器及控制方法
CN111211863A (zh) Mac发射端、mac接收端及电路、fpga芯片及数据传输系统
CN1738224B (zh) Tdm数据与帧格式转换的电路及方法、传输交换系统及方法
CN114020664B (zh) 一种处理系统精简数据交换架构
US11902403B2 (en) Method for receiving code block stream, method for sending code block stream, and communications apparatus
CN201584993U (zh) Gfp型4e1/以太网协议转换器
CN114661650A (zh) 通信装置、电子装置和通信方法
CN203761399U (zh) 单纤双向对称速率的光通信设备及系统
CN113840188B (zh) 一种利用dcc开销传输以太网数据的装置及方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200414

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee