CN109407574A - 一种多总线可选择输出控制装置及其方法 - Google Patents

一种多总线可选择输出控制装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多总线可选择输出控制装置，属于通信技术领域，解决了现有技术中电连接器数量过多、系统过于复杂的问题。该装置包括依次连接的板卡模块、继电器模块和设备输出接口模块。板卡模块根据用户需求，输出预设总线数据和对应的总线选通控制命令。继电器模块，根据总线选通控制命令，选通其内传输预设总线数据对应的唯一通路，并通过该通路将预设总线数据传输至设备输出接口模块。设备输出接口模块，接收预设总线数据，将其以总线数据格式发送至目标设备。本发明的装置实现了设备输出接口模块可复用，并且，只需要一个板卡模块即可实现多总线选择控制，测试效率高，兼容性强，成本低廉，且用户体验效果好。

Description

一种多总线可选择输出控制装置及其方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多总线可选择输出控制装置及其方法。
背景技术
随着电子技术日新月异的发展，DSP、ARM、CPU等大规模集成电路得到了越来越广泛的应用。在装备领域，机柜与机柜之间的通信方式一般采用总线通信方式，但在项目开发初期对总线的选用往往无法确定，需要采用多种总线配置，现有技术通过增加设备输出接口模块来实现，这种配置需要用到大量的电连接器，造成成本浪费，且无法复用。
现有的多总线通信方案一般采用多板卡多CPU的处理方式，成本较高，系统过于复杂，影响用户使用体验。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种多总线可选择输出控制装置，用以解决现有技术设备输出接口模块中的电连接器数量过多、系统过于复杂的问题。
一方面，本发明实施例提供了一种多总线可选择输出控制装置，包括依次连接的板卡模块、继电器模块和设备输出接口模块；所述板卡模块通过N条不同类型的总线与所述继电器连接；
所述板卡模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据和对应的总线选通控制命令；
所述继电器模块，用于根据所述总线选通控制命令，选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路，并通过所述唯一通路将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块；
所述设备输出接口模块，用于接收所述预设总线数据，将其以总线数据格式发送至目标设备。
上述技术方案的有益效果如下：与现有技术相比，本实施例提供的装置无需增加设备输出接口，采用将板卡模块的多总线输出通过继电器模块与设备输出接口模块进行连接，通过继电器的通断实现总线输出信息的通断，从而实现设备输出接口可复用。并且，本实施例只需要一个板卡可实现多总线选择控制，结构合理，测试效率高，兼容性强，扩展灵活性也强，且成本低廉，可有效缩短项目开发周期。
基于上述方法的另一个实施例中，所述不同类型的总线包括485总线、CAN总线、1553B总线；
所述预设总线数据为485总线数据、CAN总线数据、1553B总线数据中的一种。
上述技术方案的有益效果如下：对总线类型以及总线数据进行了限定。将多路总线数据进行选通，于一路中输出，具体地，通过继电器模块的选通作用，将三路总线数据从一路中输出，降低了生产成本。
进一步，所述板卡模块包括核心处理器模块、FPGA模块、数据输出模块、数据选通模块；核心处理器模块的输出端一经FPGA模块与数据输出模块的输入端连接，其输出端二与数据选通模块的输入端连接，数据输出模块的输出端分别经485总线、CAN总线、1553B总线与继电器模块输入端连接；数据选通模块输出端与继电器模块控制端连接；
所述核心处理器模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据、预设总线数据命令和总线选通控制命令；
所述FPGA模块，用于根据所述预设总线数据命令，将所述预设总线数据传输至所述数据输出模块；
所述数据输出模块，用于接受所述预设总线数据，并将所述预设总线数据通过对应总线传输至继电器模块；
所述数据选通模块，用于根据所述总线选通控制命令，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路。
上述进一步方案的有益效果如下：对板卡模块的组成进行了限定。具体地，将各种总线控制器协议集成在了FPGA模块中，省去了总线控制器实际硬件，减少了硬件成本，同时减小了实际板卡模块的尺寸。
进一步，所述继电器模块包括N个继电器；每个继电器包括输入端、控制端和输出端，每个继电器输入端通过一种类型的总线与数据输出模块的对应输出端连接，其控制端与数据选通模块的对应输出端连接，其输出端与设备输出接口模块输入端连接；
所述继电器，用于在根据总线选通控制命令选通后，将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块。
上述进一步方案的有益效果如下：对继电器模块的组成进行了限定。该继电器模块可通过通路的选择实现数据的输出，通过继电器的隔离将不同总线的电平进行隔离，避免出现干扰，抗干扰能力强。
进一步，所述设备输出接口模块包括电连接器；
所述电连接器包括至少N个输入端和1个输出端；所述电连接器的每个输入端与一个继电器的输出端连接，其输出端与目标设备输入端连接。
上述进一步方案的有益效果如下：对设备输出接口模块进行了限定。该设备输出接口模块可以只设置一个电连接器，大大减小多总线可选择输出控制装置的尺寸和体积。
进一步，所述核心处理器模块采用TMS320C6657型核心处理器模块；
所述FPGA模块采用XC6SLX45T型FPGA模块；
所述数据输出模块采用DSS-3330或TJA1042T型数据输出模块；
所述数据选通模块采用FX2004型数据选通模块。
上述进一步方案的有益效果如下：通过上述模块可以完成总线数据的电平转换。具体地，核心处理器模块I/O为低电平3.3V，通过数据选通模块将其转换成28V驱动继电器模块启动，FPGA模块将预设总线数据经电平转换，变为总线电平进行输出。
进一步，所述继电器采用4JT5-1型继电器。
上述进一步方案的有益效果如下：通过该继电器可以完成电平的隔离。
进一步，所述电连接器采用JY27466或T09F98PN-H型电连接器。
上述进一步方案的有益效果如下：通过该电连接器可以完成多路信号转一路的输出。
进一步，所述核心处理器模块通过PCIE与FPGA进行数据通信。
上述进一步方案的有益效果如下：此种通信方式可以满足大数据量的交互。
另一方面，本发明实施例提供了一种根据上述多总线可选择输出控制装置进行总线选择输出控制的方法，包括如下步骤：
核心处理器模块根据用户需求，输出预设总线数据命令和总线选通控制命令；
数据选通模块接收到所述总线选通控制命令后，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路；同时，FPGA模块接收到核心处理器模块输出的预设总线数据命令后，根据所述预设总线数据命令控制核心处理器将其内的预设总线数据传输至数据输出模块；
当所述预设总线数据对应的唯一通路选通后，数据输出模块将接收到的所述预设总线数据通过继电器模块传输至设备输出接口模块；
设备输出接口模块将接收到的预设总线数据以总线数据格式发送至目标设备。
采用上述技术方案的有益效果是：与现有技术相比，上述技术方案无需增加设备输出接口，采用将数据输出模块的多总线输出通过继电器模块与设备输出接口模块进行连接，通过继电器的通断实现总线信息的通断，从而实现设备输出接口可复用。并且，只需要一个FPGA模块和一个核心处理器模块即可实现多总线选择控制，结构合理，测试效率高，兼容性强，扩展灵活性也强，且成本低廉，可有效缩短项目开发周期。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例1多总线可选择输出控制装置组成示意图；
图2为本发明实施例2板卡模块组成示意图；
图3为本发明实施例2继电器模块组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例1，公开了一种多总线可选择输出控制装置，如图1所示，包括依次连接的板卡模块、继电器模块和设备输出接口模块。板卡模块通过N条不同类型的总线与所述继电器连接。板卡模块、继电器模块上分别配备N种不同类型的总线接口，通过相应总线进行连接。继电器模块和设备输出接口模块之间通过导线进行连接。
板卡模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据和对应的总线选通控制命令。
继电器模块，用于根据所述总线选通控制命令，选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路，并通过所述唯一通路将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块。
设备输出接口模块，用于接收所述预设总线数据，将其以总线数据格式发送至目标设备。
实施时，板卡模块通过控制继电器模块将其内所述预设总线数据对应的唯一通路选通，然后将预设总线数据输出到设备输出接口模块，由于对数据进行了选通，任一时刻只有一路总线数据输出。
与现有技术相比，本实施例提供的装置无需增加设备输出接口，采用将板卡模块的多总线输出通过继电器模块与设备输出接口模块进行连接，通过继电器的通断实现总线信息的通断，从而实现设备输出接口可复用。并且，本实施例只需要一个板卡即可实现多总线选择控制，结构合理，测试效率高，兼容性强，扩展灵活性也强，且成本低廉，可有效缩短项目开发周期。
实施例2
在上述实施例1的基础上进行改进，所述多总线可进一步限定为485总线、CAN总线、1553B总线，或者也可以采用其他形式的总线组合形式。预设总线数据为485总线数据、CAN总线数据、1553B总线数据中的一种。
优选地，如图2所示，所述板卡模块包括核心处理器模块、FPGA模块、数据输出模块、数据选通模块。核心处理器模块包括输出端一、输出端二，输出端一经FPGA模块与数据输出模块输入端连接，输出端二与数据选通模块输入端连接；数据输出模块输出端分别经485总线、CAN总线、1553B总线与继电器模块输入端连接；数据选通模块输出端与继电器模块控制端连接。
核心处理器模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据命令和总线选通控制命令。
FPGA模块，用于根据所述预设总线数据命令，将所述预设总线数据传输至所述数据输出模块。
数据输出模块，用于接受所述预设总线数据，并将所述预设总线数据通过对应总线传输至继电器模块。
数据选通模块，用于根据所述总线选通控制命令，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路。
优选地，如图3所示，继电器模块包括3个继电器。每个继电器包括输入端、控制端和输出端，每个继电器的输入端通过485总线、CAN总线、1553B总线中的一种与数据输出模块的对应输出端连接，控制端与数据选通模块的对应输出端连接，输出端与设备输出接口模块输入端连接。
继电器，用于在根据总线选通控制命令选通后，将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块。
优选地，设备输出接口模块包括电连接器，用于将所有继电器的输出信号汇总成一路信号。该电连接器包括至少N个输入端和1个输出端。电连接器的每个输入端与一个继电器的输出端连接，其输出端与目标设备输入端连接。
优选地，核心处理器模块采用TMS320C6657型核心处理器模块，所述FPGA模块采用XC6SLX45T型FPGA模块，数据输出模块采用DSS-3330或TJA1042T型数据输出模块，数据选通模块采用FX2004型数据选通模块。
优选地，继电器采用4JT5-1型继电器。
优选地，电连接器采用JY27466或T09F98PN-H型电连接器。
优选地，所述核心处理器模块通过PCIE与FPGA进行数据通信。
与实施例1相比，本实施例提供的多总线可选择输出控制装置对多总线进行了限定，并对板卡模块、继电器模块和设备输出接口模块进行了具体限定，在实现多总线控制输出的前提下，有效避免了系统过于复杂，降低了产品的成本，节约了系统硬件资源。
实施例3
本发明的另一个具体实施例，公开了一种采用实施例2所述多总线可选择输出控制装置进行总线选择输出控制的方法，包括如下步骤：
S0.核心处理器模块、FPGA模块分别进行初始化。具体地，核心处理器模块初始化主要完成输出端口配置，为将信号送到数据选通模块3做准备，完成串口的寄存器配置(核心处理器模块与FPGA模块通过串口进行选择总线方式)，完成PCIE的寄存器配置(核心处理器模块与FPGA模块通过PCIE进行总线数据交互)。FPGA模块初始化主要完成启动FPGA模块中的串口，等待核心处理器模块发送的串口命令(预设总线数据命令)以便选择哪种总线通信方式(485、CAN、1553B总线)，启动FPGA模块中的PCIE，等待核心处理器模块发送数据指令。
S1.核心处理器模块根据用户需求，输出预设总线数据命令和总线选通控制命令。
S2.数据选通模块接收到所述总线选通控制命令后，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路；同时，FPGA模块接收到核心处理器模块输出的预设总线数据命令后，根据所述预设总线数据命令控制核心处理器将其内的预设总线数据传输至数据输出模块。具体地，核心处理器模块将I/O指令发送给数据选通模块，该模块将处理器的电平变为28V，驱动继电器模块启动，即选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路。
S3.当所述预设总线数据对应的唯一通路选通后，数据输出模块将接收到的所述预设总线数据通过继电器模块传输至设备输出接口模块。具体地，将FPGA发送的总线数据经电平转换，变为总线电平进行输出，输出到继电器模块，再传输至设备输出接口模块。
S4.设备输出接口模块将接收到的预设总线数据以总线数据格式发送至目标设备。
与现有技术相比，将原本的3路总线输出接口变为1路总线输出，大大降低了设备输出接口模块的电连接器使用数量，降低成本，同时，也减小设备输出接口模块占用空间尺寸。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多总线可选择输出控制装置，其特征在于，包括依次连接的板卡模块、继电器模块和设备输出接口模块；所述板卡模块通过N条不同类型的总线与所述继电器连接；
所述板卡模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据和对应的总线选通控制命令；
所述继电器模块，用于根据所述总线选通控制命令，选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路，并通过所述唯一通路将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块；
所述设备输出接口模块，用于接收所述预设总线数据，将其以总线数据格式发送至目标设备。
2.根据权利要求1所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述不同类型的总线包括485总线、CAN总线、1553B总线；
所述预设总线数据为485总线数据、CAN总线数据、1553B总线数据中的一种。
3.根据权利要求2所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述板卡模块包括核心处理器模块、FPGA模块、数据输出模块、数据选通模块；核心处理器模块的输出端一经FPGA模块与数据输出模块的输入端连接，其输出端二与数据选通模块的输入端连接，数据输出模块的输出端分别经485总线、CAN总线、1553B总线与继电器模块输入端连接；数据选通模块输出端与继电器模块控制端连接；
所述核心处理器模块，用于根据用户需求，输出预设总线数据、预设总线数据命令和总线选通控制命令；
所述FPGA模块，用于根据所述预设总线数据命令，将所述预设总线数据传输至所述数据输出模块；
所述数据输出模块，用于接受所述预设总线数据，并将所述预设总线数据通过对应总线传输至继电器模块；
所述数据选通模块，用于根据所述总线选通控制命令，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路。
4.根据权利要求3所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述继电器模块包括N个继电器；每个继电器包括输入端、控制端和输出端，每个继电器输入端通过一种类型的总线与数据输出模块的对应输出端连接，其控制端与数据选通模块的对应输出端连接，其输出端与设备输出接口模块输入端连接；
所述继电器，用于在根据总线选通控制命令选通后，将所述预设总线数据传输至设备输出接口模块。
5.根据权利要求4所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述设备输出接口模块包括电连接器；
所述电连接器包括至少N个输入端和1个输出端；所述电连接器的每个输入端与一个继电器的输出端连接，其输出端与目标设备输入端连接。
6.根据权利要求3所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述核心处理器模块采用TMS320C6657型核心处理器模块；
所述FPGA模块采用XC6SLX45T型FPGA模块；
所述数据输出模块采用DSS-3330或TJA1042T型数据输出模块；
所述数据选通模块采用FX2004型数据选通模块。
7.根据权利要求4所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述继电器采用4JT5-1型继电器。
8.根据权利要求5所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述电连接器采用JY27466或T09F98PN-H型电连接器。
9.根据权利要求3所述的多总线可选择输出控制装置，其特征在于，所述核心处理器模块通过PCIE与FPGA进行数据通信。
10.一种根据权利要求5所述多总线可选择输出控制装置进行总线选择输出控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
核心处理器模块根据用户需求，输出预设总线数据命令和总线选通控制命令；
数据选通模块接收到所述总线选通控制命令后，控制所述继电器模块选通其内传输所述预设总线数据对应的唯一通路；同时，FPGA模块接收到核心处理器模块输出的预设总线数据命令后，根据所述预设总线数据命令控制核心处理器将其内的预设总线数据传输至数据输出模块；
当所述预设总线数据对应的唯一通路选通后，数据输出模块将接收到的所述预设总线数据通过继电器模块传输至设备输出接口模块；
设备输出接口模块将接收到的预设总线数据以总线数据格式发送至目标设备。
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