CN110737234B

CN110737234B - 一种内网安全监测装置

Info

Publication number: CN110737234B
Application number: CN201910999803.5A
Authority: CN
Inventors: 肖相生; 高渊; 李占才; 刘杨; 赵丰; 宋冰辉; 杨海南
Original assignee: Jiangsu Yunyong Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Yunyong Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2021-04-13
Anticipated expiration: 2039-10-21
Also published as: CN110737234A

Abstract

本发明公开了一种内网安全监测装置,包括主控板，所述主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能。本发明主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能，不仅提高了主控板各电路的稳定性，而且提高了功能实现的灵活性。

Description

一种内网安全监测装置

技术领域

本发明涉及监测设备技术领域，具体是一种内网安全监测装置。

背景技术

内网安全监测装置用于监测在变电站、发电厂监控系统中的所有主机，包括监控主机、工作站、远动机、故障录波、保信子站、PMU集中器等，从而实现数据采集、安全分析与告警、本地安全管理、告警上传等功能的安全监测装置。装置的核心在于其内部的主控板，主控板一般都涵盖有CPU、DDR、FLASH、各等级电源芯片、时钟复位芯片、网络PHY芯片等外设芯片，这些集成电路组成的系统需要严格的上电时序、时钟控制、复位控制、寄存器配置通信、信号电平转换等要求，而现有技术中，时序逻辑是来自各芯片自身通过分立器件的技术方式来控制，组合逻辑依靠74系列芯片来搭建，但是这样的技术方案相当繁琐和复杂，严重影响整个系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种内网安全监测装置。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种内网安全监测装置,包括主控板，所述主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能。

进一步地，所述时序逻辑是指：所述可编程逻辑器通过状态机分步骤来实现各电源的三级上电时序，所述状态机是由时钟计数器以及时序逻辑触发器来实现。

进一步地，所述可编程逻辑器实现时序逻辑的具体方法是：首先，由基础的电源芯片产生基础电源给所述可编程逻辑器；其次，所述时钟计数器达到要求时间后，使能CPU及CPU的IO电源芯片，对应等级电源开始供给；最后，所述时钟计数器计时达到要求时间后，使能DDR及DDR的相关电源芯片，对应等级电源开始供给。

进一步地，所述可编程逻辑器通过组合逻辑电路来实现各集成电路复位功能，利用基础的与或非电路来根据需要组合各个集成电路的复位。

进一步地，所述可编程逻辑器实现各集成电路复位功能的方法是：首先，将复位芯片的基础复位、电源pgood信号、看门狗复位利用与门组成二级复位信号；其次将所述二级复位信号、仿真调试复位利用与门电路组成CPU的复位信号；最后，将所述CPU的复位信号利用组合逻辑或者时序逻辑构成DDR及FLASH、外围芯片的复位信号，所述外围芯片包括网络phy芯片、usbhub芯片、时钟芯片，确保整个系统的正常启动运行。

进一步地，所述寄存器搭建功能是指，所述可编程逻辑器件通过建立内部寄存器库并利用CPU本地总线通信来实现所述主控板的版本指示、系统运行状态指示、硬件看门狗参数读写、各等级电源监视、声光告警指示、外围设备的复位重启功能。

进一步地，所述可编程逻辑器实现寄存器搭建功能的具体方法是：首先，利用所述可编程逻辑器的内部寄存器创建所述主控板的版本、LED灯、蜂鸣器、看门狗使能时长参数、电源状态及外设复位需要的寄存器；其次，利用所述可编程逻辑器与CPU的本地总线电路连接，确保所述CPU的正确读写；最后，所述CPU可读写所述寄存器的值，所述寄存器的值对应外围设备的状态、电源使能、声光指示所需要的功能。

进一步地，所述主控板上集成有IRIG-B时间对时模块。

进一步地，所述主控板上集成有USB模块。

进一步地，所述主控板上集成有调试口。

本发明的有益效果：

1、主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能，不仅提高了主控板各电路的稳定性，而且提高了功能实现的灵活性。

2、节省了PCB的空间，从而节约了成本。

附图说明

图1：本发明可编程逻辑器实现时序逻辑的方法示意图。

图2：本发明可编程逻辑器实现各集成电路复位功能的方法示意图。

图3：本发明可编程逻辑器实现寄存器搭建的方法示意图。

图4：本发明IRIG-B时间对时模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

实施例一：

一种内网安全监测装置, 所述装置采用1U机箱，1U机箱内设置有主控板，所述主控板是采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建等功能，可编程逻辑器采用的型号为 EPM1270F256C5N。

所述可编程逻辑器是通过状态机分步骤来实现各电源的三级上电时序，所述状态机是由时钟计数器以及时序逻辑触发器来实现的。

所述可编程逻辑器实现时序逻辑的具体方法是：如图1所示，首先，由基础的电源芯片产生基础电源给所述可编程逻辑器；其次，所述时钟计数器达到要求时间后，使能CPU及CPU的IO电源芯片，对应等级电源开始供给；最后，所述时钟计数器计时达到要求时间后，使能DDR及DDR的相关电源芯片，对应等级电源开始供给。

所述可编程逻辑器通过组合逻辑电路来实现各集成电路复位功能，利用基础的与或非电路来根据需要组合各个集成电路的复位。

所述可编程逻辑器实现各集成电路复位功能的方法是：如图2所示，首先，将复位芯片的基础复位、电源pgood信号、看门狗复位利用与门组成二级复位信号；其次将所述二级复位信号、仿真调试复位利用与门电路组成CPU的复位信号；最后，将所述CPU的复位信号利用组合逻辑或者时序逻辑构成DDR及FLASH、外围芯片的复位信号，所述外围芯片包括网络phy芯片、usbhub芯片、时钟芯片，确保整个系统的正常启动运行。

所述可编程逻辑器件通过建立内部寄存器库并利用CPU本地总线通信来实现所述主控板的版本指示、系统运行状态指示、硬件看门狗参数读写、各等级电源监视、声光告警指示、外围设备的复位重启功能。

所述可编程逻辑器实现寄存器搭建功能的具体方法是：如图3所示，首先，利用所述可编程逻辑器的内部寄存器创建所述主控板的版本、LED灯、蜂鸣器、看门狗使能时长参数、电源状态及外设复位需要的寄存器；其次，利用所述可编程逻辑器与CPU的本地总线电路连接，确保所述CPU的正确读写；最后，所述CPU可读写所述寄存器的值，所述寄存器的值对应外围设备的状态、电源使能、声光指示所需要的功能。

本实施例主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能，不仅提高了主控板各电路的稳定性，而且提高了功能实现的灵活性。

实施例二：

与上述实施例一的区别仅在于，如图4所示，所述主控板上集成有RS485电平的IRIG-B时间对时模块，IRIG-B时间对时模块对输入的RS485电平IRIG-B码差分串行数字信号进行解析为linux平台可识别的年月日时分秒以及毫秒信息。

实施例三：

与上述实施例一或二的区别仅在于，所述主控板上集成有USB模块，所述USB模块可作为主机连接USB2.0设备。

实施例四：

与上述实施例一、二或三的区别仅在于，所述主控板上集成有RJ45的调试口，通过该调试口可登入系统，便于后续用户配置、业务维护等操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims

1.一种内网安全监测装置, 所述内网安全监测装置用于监测在变电站、发电厂监控系统中的所有主机，包括监控主机、工作站、远动机、故障录波、保信子站、PMU集中器，从而实现数据采集、安全分析与告警、本地安全管理、告警上传功能，包括主控板，其特征在于：所述主控板采用可编程逻辑器来实现时序逻辑、各集成电路复位和寄存器搭建功能, 所述时序逻辑是指：所述可编程逻辑器通过状态机分步骤来实现各电源的三级上电时序，所述状态机是由时钟计数器以及时序逻辑触发器来实现, 所述可编程逻辑器实现时序逻辑的具体方法是：首先，由基础的电源芯片产生基础电源给所述可编程逻辑器；其次，所述时钟计数器达到要求时间后，使能CPU及CPU的IO电源芯片，对应等级电源开始供给；最后，所述时钟计数器计时达到要求时间后，使能DDR及DDR的相关电源芯片，对应等级电源开始供给,所述寄存器搭建功能是指，所述可编程逻辑器件通过建立内部寄存器库并利用CPU本地总线通信来实现所述主控板的版本指示、系统运行状态指示、硬件看门狗参数读写、各等级电源监视、声光告警指示、外围设备的复位重启功能, 所述可编程逻辑器实现寄存器搭建功能的具体方法是：首先，利用所述可编程逻辑器的内部寄存器创建所述主控板的版本、LED灯、蜂鸣器、看门狗使能时长参数、电源状态及外设复位需要的寄存器；其次，利用所述可编程逻辑器与CPU的本地总线电路连接，确保所述CPU的正确读写；最后，所述CPU可读写所述寄存器的值，所述寄存器的值对应外围设备的状态、电源使能、声光指示所需要的功能，所述可编程逻辑器通过组合逻辑电路来实现各集成电路复位功能，利用基础的与或非电路来根据需要组合各个集成电路的复位，所述可编程逻辑器实现各集成电路复位功能的方法是：首先，将复位芯片的基础复位、电源pgood信号、看门狗复位利用与门组成二级复位信号；其次，将所述二级复位信号、仿真调试复位利用与门电路组成CPU的复位信号；最后，将所述CPU的复位信号利用组合逻辑或者时序逻辑构成DDR及FLASH、外围芯片的复位信号，所述外围芯片包括网络phy芯片、usbhub芯片、时钟芯片，确保整个系统的正常启动运行，所述主控板上集成有IRIG-B时间对时模块,所述IRIG-B时间对时模块包括RS485控制器U21、第一偏置电路、第二偏置电路、第一共模信号保护器D18、差模信号保护器D19、第二共模信号保护器D20，所述第一偏置电路包括并联连接的电容C621和电阻R504，电容C621的一端与电阻R504的一端并联后连接5V电源，所述电容C621的另一端与电阻R504的另一端并联后连接所述RS485控制器U21的管脚7，所述电阻R504的另一端还与第一共模信号保护器D18连接；所述第二偏置电路包括电容C622和电阻R505，所述电容C622的一端与电阻R505的一端并联后接地，电容C622的另一端与电阻R505的另一端并联后连接所述RS485控制器U21的管脚6，所述电阻R505的另一端还与第二共模信号保护器D20连接，所述差模信号保护器D19串接在所述第一共模信号保护器D18和第二共模信号保护器D20之间，外部输入的B码信号通过信号保护器经偏置电路传输到RS485控制器U21，经所述RS485控制器U21将所述B码信号转换成单端RS485信号并由其管脚1输出,所述RS485控制器U21的型号为MAX3082ESA。

2.根据权利要求1所述的内网安全监测装置, 其特征在于：所述主控板上集成有USB模块。

3.根据权利要求1所述的内网安全监测装置, 其特征在于：所述主控板上集成有调试口。