CN110071944A - 一种用于飞参设备的多协议适配装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于飞参设备的多协议适配装置及方法，包括依次连接的物理接口电路、协议识别转换电路和控制器，所述协议识别转换电路包括协议轮询状态机、协议中断处理器和DRAM，所述物理接口分别通过协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接DRAM，所述DRAM通信连接控制器，所述控制器设有标准以太网接口；物理接口电路配置多种协议总线，覆盖多种规格的飞参系统的通信协议，配合存储有多种飞参协议的协议识别转换电路，从而将各种规格的飞参接口转换为标准的以太网接口，从而将多种飞参协议转换设备通过一个多协议适配设备来替代。
Description
技术领域
本申请涉及飞参设备领域，具体的说是一种用于飞参设备的多协议适配装置及方法。
背景技术
飞参协议适配器，是一种用于飞行参数采集记录系统的接口协议转换设备，通过它连接飞参系统及地面维护设备，能够完成飞参系统的通道监控、数据下载，履历设置等功能。它能够将各生产商生产的不同型号不同规格的飞参系统统一至网络接口以太网(IEEE802.3)协议，以便于用户的使用与管理。
发明人发现，现有技术中飞参系统维护主要使用各产商提供的协议转换卡，安装在加固PC中；或使用线缆将接口转换器连接在PC与飞参设备中间；还有一种不使用PC的厂商定制的专用测试维护设备，使用控制器加显示器加操作按钮设计；但此类设备需要在现场提供所有主流的协议转换卡、转换线和对应的转换接口，并且需要在PC端增加多种拓展接口，这就造成了接口设备众多，携带、使用、管理极为不方便。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于飞参设备的多协议适配装置及方法，以解决目前飞参系统数据采集和维护不便，必须要携带大量专用转换设备的问题，通过将多种通信协议进行存储及对应的总线进行集成，从而实现多种输入接口接收并转换成网络接口输出，从而提高了飞参系统数据的采集和维护效率。
本发明的第一发明目的是提供一种适配装置，为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
用于飞参设备的多协议适配装置，包括依次连接的物理接口电路、协议识别转换电路和控制器，所述协议识别转换电路包括协议轮询状态机、协议中断处理器和DRAM，所述物理接口分别通过协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接DRAM，所述DRAM通信连接控制器，所述控制器设有标准以太网接口。
进一步的，所述物理接口电路包括ES232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线以及用于磁带机的伪并行总线。
进一步的，所述协议识别转换电路还包括协议参数存储器，所述协议参数存储器存储有多种飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式，所述协议参数存储器分别与协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接。
进一步的，所述DRAM接口为协议识别转换电路与控制器的数据交互接口，协议轮询状态机和协议中断处理器的处理结果均存储至DRAM并传输至控制器，控制器的控制数据也发送到DRAM并存储,由协议识别转换电路读取并传输至物理接口电路对应的总线。
进一步的，所述控制器由CPU、网络MAC、PHY芯片组成，所述CPU用于数据交互处理，所述网络MAC和PHY芯片用于完成IEEE802.3标准以太网的物理层和传输层协议。
进一步的，还包括电源电路，所述电源电路电联协议识别转换电路和控制器，所述电源电路设有两个输入接口，分别连接机载飞参系统和底面终端，且优先采用机载飞行系统作为电能输入；
优选的，还包括保护电路，所述保护电路包括电源保护电路和接口保护电路，所述电源保护电路电联电源电路，所述接口保护电路电联物理接口电路；所述电源保护电路包括过压、过流、过热保护电路。
优选的，还包括工作状态指示组件，用于指示控制器和物理接口电路的工作情况；所述工作状态指示组件设有多个指示灯，所述多个指示灯一一对应物理接口电路的多个总线，所述指示灯用于显示对应总线的工作状态。
本发明的第二发明目的是提供一种适配方法，为了实现上述目的，采用以下技术方案：
一种用于飞参设备的多协议适配方法，包括以下步骤：
将物理接口电路连接所要读取的飞参设备；
当飞参设备属于被动接收通信请求时，协议轮询状态机依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送到物理接口电路，直至接收到飞参设备发来的正确的应答，确定识别协议；
当飞参设备属于主动寻找通信终端时，协议中断处理器接收飞参设备发来的信号，依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送多组协议参数的应答信号，直至飞参设备接收到正确的应答，确定设备协议；
在确定识别协议后，协议轮询状态机或协议中断处理器存储至DRAM；
DRAM将处理结果数据发送至控制器。
进一步的，所述适配方法还包括：
飞参设备将飞参数据依次通过识别的物理接口电路和协议识别转换电路传输至DRAM；
控制器读取DRAM中的飞参数据，通过标准以太网接口传输到用户终端；
用户终端将指令信息数据传输至控制器，控制器将用户指令信息数据存储至DRAM；
协议识别转换电路读取DRAM中的指令信息数据，并通过识别的物理接口电路传输到飞参设备。
进一步的，所述的物理接口电路包括ES232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线以及用于磁带机的伪并行总线。
进一步的，所述参数存储器中存储的协议参数为多种规格飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：
(1)将物理接口电路配置多种协议总线，覆盖多种规格的飞参系统的通信协议，配合存储有多种飞参协议的协议识别转换电路，从而将各种规格的飞参接口转换为标准的以太网接口，从而将多种飞参协议转换设备通过一个多协议适配设备来替代；
(2)配置主流的飞参设备物理接口电路，能够接入更多类型的飞参接口，提高协议适配的适用性；
(3)通过协议参数存储器将多种飞参设备接口所需的协议参数，从而将多种接口专用的协议转换卡通过一个存储器来替代，简化了结构，从而方便了携带和使用；
(4)协议轮询状态机通过依次轮询的方式与接口电路进行适配，直至接收到飞参设备通过接口电路发送来的正确的应答，从而实现通信协议的识别对应，达到了快速选取对应通信协议的效果，相较于传统的采用专用的协议转换卡，能够采用同一设备对不同的飞参设备实现协议适配，从而方便了整个飞参协议适配的效率，无需人工选择通信设备，采用自动轮询并确认的方式，降低了适配过程中人工的参与，从而降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明飞参协议适配器的结构示意图；
图2为本发明协议识别转换电路的机构示意图。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中飞参系统维护主要使用各产商提供的协议转换卡，安装在加固PC中；或使用线缆将接口转换器连接在PC与飞参设备中间；还有一种不使用PC的厂商定制的专用测试维护设备，使用控制器加显示器加操作按钮设计，但此类设备需要在现场提供所有主流的协议转换卡、转换线和对应的转换接口，并且需要在PC端增加多种拓展接口，这就造成了接口设备众多，携带、使用、管理极为不方便；本申请正是为了解决上述技术问题，提出了一种用于飞参设备的多协议适配装置及方法。
实施例1
本申请的一种典型的实施方式中，如图1和图2所示，提出了一种用于飞参设备的多协议适配装置。
包括电源电路、物理接口电路、保护电路、协议识别转换电路、控制器和工作状态指示组件；
所述电源电路设有两路电能来源，一路为机载飞参系统所提供的27V或5V直流电源，一路为地面终端所提供的5V直流电源；
优选的，所述电源电路优先使用机载电源作为输入，若没有机载电源，则使用地面用户终端所提供的5V电源作为输入，在获取电能输入后，经DC-DC转换输出3.3V、2.5V和1.2V电源，供给适配装置的各部分使用。
进一步的，所述保护电路包括电源保护和接口保护电路。电源保护电路由过压、过流、过热保护电路组成；
优选的，所述接口保护电路由放电管、ESD电路、瞬态抑制器件、差模电感等电路组成，具有防浪涌、快速脉冲群和静电保护和EMC的功能。
当然，可以理解的是，所述保护电路能够采用其他现有的低压保护电路，能够实现对电源和物理接口电路的保护即可。
进一步的，所述物理接口电路包括RS232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线等通用串行数据接口以及用于磁带机的伪并行总线；
需要特别指出的是，此处并没有列举所有的通用串行数据接口，也能够采用其他常用或专用的数据接口，集成到物理接口电路中；也可以根据操作人员在某一时间或某一区域内的所有飞参设备的接口进行针对性匹配，将所有用用到的接口总线集成到接口电路中，从而满足所有飞参设备的数据交互需求；
当然，可以理解的是，在配置不同的飞参接口时，协议参数存储器中存入对应的通信协议参数，以实现协议与接口的匹配对应。
进一步的，所述协议识别转换电路由协议参数存储器、协议轮询状态机、协议中断处理器和DRAM接口组成。
所述协议参数存储器包括各产商各规格飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式；
所述协议轮询状态机用于原来由用户终端主动发起通信的飞参设备，现由适配器协议轮询状态机主动完成并识别通信协议。协议轮询状态机按一定接口顺序、读取出协议参数存储器中存储的多组参数，发出命令，至到收到正确的应答认为识别协议；
所述协议中断处理器用于原由飞参设备主动寻找终端的飞参系统，协议中断处理器接收到飞参设备发出的，协议中断处理器接收飞参设备发来的信号，依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送多组协议参数的应答信号，直至飞参设备接收到正确的应答，确定设备协议并通知控制器；
所述DRAM接口为协议识别电路与控制器的数据交互接口，协议轮询及协议中断处理结果均存储至DRAM并通知控制器，用户指令信息数据也通过控制器存储至DRAM,由协议识别电路读取并通过识别的接口传递给飞参系统。
所述控制器由CPU、网络MAC、PHY芯片组成；CPU负责数据交互处理，控制逻辑、TCP/IP协议栈以及工作状态指示。网络MAC与PHY完成IEEE 802.3标准以太网的物理层和传输层协议。
所述工作状态指示组件由多个指示灯组成，包括电源、网络和前端RS232、RS422、USB、SPI和伪并行总线等接口工作情况。
实施例2
本实施例提供了一种用于飞参设备的多协议适配装置；
包括依次连接的物理接口电路、协议识别转换电路和控制器，所述协议识别转换电路包括协议轮询状态机、协议中断处理器和DRAM，所述物理接口分别通过协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接DRAM，所述DRAM通信连接控制器，所述控制器设有标准以太网接口。
进一步的，所述物理接口电路包括ES232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线以及用于磁带机的伪并行总线。
配置主流的飞参设备物理接口电路，能够接入更多类型的飞参接口，提高协议适配的适用性。
进一步的，所述协议识别转换电路还包括协议参数存储器，所述协议参数存储器存储有多种飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式，所述协议参数存储器分别与协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接。
进一步的，所述DRAM接口为协议识别转换电路与控制器的数据交互接口，协议轮询状态机和协议中断处理器的处理结果均存储至DRAM并传输至控制器，控制器的控制数据也发送到DRAM并存储,由协议识别转换电路读取并传输至物理接口电路对应的总线。
优选的，所述控制器由CPU、网络MAC、PHY芯片组成，所述CPU用于数据交互处理，所述网络MAC和PHY芯片用于完成IEEE802.3标准以太网的物理层和传输层协议。
还包括电源电路，所述电源电路电联协议识别转换电路和控制器，所述电源电路设有两个输入接口，分别连接机载飞参系统和底面终端，且优先采用机载飞行系统作为电能输入；
进一步的，还包括保护电路，所述保护电路包括电源保护电路和接口保护电路，所述电源保护电路电联电源电路，所述接口保护电路电联物理接口电路；所述电源保护电路包括过压、过流、过热保护电路。
更进一步的，还包括工作状态指示组件，用于指示控制器和物理接口电路的工作情况；所述工作状态指示组件设有多个指示灯，所述多个指示灯一一对应物理接口电路的多个总线，所述指示灯用于显示对应总线的工作状态
实施例3
在本实施例中，本申请还提供一种用于飞参设备的多协议适配方法。
包括以下步骤：
将物理接口电路连接所要读取的飞参设备；
当飞参设备属于被动接收通信请求时，协议轮询状态机依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送到物理接口电路，直至接收到飞参设备发来的正确的应答，确定识别协议；
当飞参设备属于主动寻找通信终端时，协议中断处理器接收飞参设备发来的信号，依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送多组协议参数的应答信号，直至飞参设备接收到正确的应答，确定设备协议；
在确定识别协议后，协议轮询状态机或协议中断处理器存储至DRAM；
DRAM将处理结果数据发送至控制器；
飞参设备将飞参数据依次通过识别的物理接口电路和协议识别转换电路传输至DRAM；
控制器读取DRAM中的飞参数据，并通过标准以太网接口传输到用户终端；用户终端将指令信息数据传输至控制器，控制器将用户指令信息数据存储至DRAM；
协议识别转换电路读取DRAM中的指令信息数据，并通过识别的物理接口电路传输到飞参设备。
协议轮询状态机通过依次轮询的方式与接口电路进行适配，直至接收到飞参设备通过接口电路发送来的正确的应答，从而实现通信协议的识别对应，达到了快速选取对应通信协议的效果，相较于传统的采用专用的协议转换卡，能够采用同一设备对不同的飞参设备实现协议适配，从而方便了整个飞参协议适配的效率，无需人工选择通信设备，采用自动轮询并确认的方式，降低了适配过程中人工的参与，从而降低了操作人员的劳动强度。
优选的，所述参数存储器中存储的协议参数为多种规格飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于飞参设备的多协议适配装置，其特征在于，包括依次连接的物理接口电路、协议识别转换电路和控制器，所述协议识别转换电路包括协议轮询状态机、协议中断处理器和DRAM，所述物理接口分别通过协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接DRAM，所述DRAM通信连接控制器，所述控制器设有标准以太网接口。
2.如权利要求1所述的用于飞参设备的多协议设配装置，其特征在于，所述物理接口电路包括ES232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线以及用于磁带机的伪并行总线。
3.如权利要求1所述的用于飞参设备的多协议适配装置，其特征在于，所述协议识别转换电路还包括协议参数存储器，所述协议参数存储器存储有多种飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式，所述协议参数存储器分别与协议轮询状态机和协议中断处理器通信连接。
4.如权利要求1所述的用于飞参设备的多协议适配装置，其特征在于，所述DRAM接口为协议识别转换电路与控制器的数据交互接口，协议轮询状态机和协议中断处理器的处理结果均存储至DRAM并传输至控制器，控制器的控制数据也发送到DRAM并存储,由协议识别转换电路读取并传输至物理接口电路对应的总线。
5.如权利要求1所述的用于飞参设备的多协议适配装置，其特征在于，所述控制器由CPU、网络MAC、PHY芯片组成，所述CPU用于数据交互处理，所述网络MAC和PHY芯片用于完成IEEE802.3标准以太网的物理层和传输层协议。
6.如权利要求1所述的用于飞参设备的多协议适配装置，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路电联协议识别转换电路和控制器，所述电源电路设有两个输入接口，分别连接机载飞参系统和底面终端，且优先采用机载飞行系统作为电能输入；
进一步的，还包括保护电路，所述保护电路包括电源保护电路和接口保护电路，所述电源保护电路电联电源电路，所述接口保护电路电联物理接口电路；所述电源保护电路包括过压、过流、过热保护电路。
更进一步的，还包括工作状态指示组件，用于指示控制器和物理接口电路的工作情况；所述工作状态指示组件设有多个指示灯，所述多个指示灯一一对应物理接口电路的多个总线，所述指示灯用于显示对应总线的工作状态。
7.一种用于飞参设备的多协议适配方法，其特征在于，包括以下步骤：
将物理接口电路连接所要读取的飞参设备；
当飞参设备属于被动接收通信请求时，协议轮询状态机依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送到物理接口电路，直至接收到飞参设备发来的正确的应答，确定识别协议；
当飞参设备属于主动寻找通信终端时，协议中断处理器接收飞参设备发来的信号，依次读取参数存储器中存储的多组协议参数，并依次发送多组协议参数的应答信号，直至飞参设备接收到正确的应答，确定设备协议；
在确定识别协议后，协议轮询状态机或协议中断处理器存储至DRAM；
DRAM将处理结果数据发送至控制器。
8.如权利要求7所述的用于飞参设备的多协议适配方法，其特征在于，所述步骤还包括：
飞参设备将飞参数据依次通过识别的物理接口电路和协议识别转换电路传输至DRAM；
控制器读取DRAM中的飞参数据，并通过标准以太网接口传输到用户终端；
用户终端将指令信息数据传输至控制器，控制器将用户指令信息数据存储至DRAM；
协议识别转换电路读取DRAM中的指令信息数据，并通过识别的物理接口电路传输到飞参设备。
9.如权利要求7所述的用于飞参设备的多协议适配方法，其特征在于，所述的物理接口电路包括ES232、RS422、USB、LAN、HDLC、SPI和CAN总线以及用于磁带机的伪并行总线。
10.如权利要求7所述的用于飞参设备的多协议适配方法，其特征在于，所述参数存储器中存储的协议参数为多种规格飞参设备接口所需的通信参数、命令与应答格式。
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