CN110838850B - 一种群路接口转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种群路接口转换装置，属于数字通信技术领域。其包括A接口板、RS422接口板、E2接口板、复分接板和电源模块，该装置以复分接板中的FPGA为核心控制器件，通过FPGA对A接口、RS422接口和E2接口进行控制，实现RS422接口和A接口或RS422接口和E2接口的数据转换输出。本发明可用于连接不同通信设备之间的群路接口，具有实用性好、可靠性高、维修方便等优点，适用于RS422接口与A接口或E2接口的自适应互转。

Description

一种群路接口转换装置
技术领域
本发明属于数字通信技术领域，特别是指一种群路接口转换装置，可用于RS422接口与A接口或E2接口的自适应互转。
背景技术
A接口是中继侧应用广泛的一种数字接口，存在接口电平低，易受干扰的缺点。E2是准同步数字系列（PDH）标准化数字复用的第二级，作为ITU-T统一规定的电接口速率，E2接口可以8.448Mbps的速率进行高速数据传输，但缺点是速率单一。RS422接口是由美国电子工业协会（EIA）制订并发布的串口物理接口标准，采用差模传输，传输距离远，缺点是布线成本高，但是其抗干扰性强可以避免A接口易受干扰的缺点，同时传输速率多样，最大传输速率为10Mbps。
目前，三种接口均有广泛应用。但是，各个通信设备的通信接口可能存在不一致，因此，不同群路接口之间的数据交换成为必要。例如，将A接口或E2接口转换为RS422接口，可提高信号传输的可靠性，将RS422接口转换为A接口或E2接口，也会扩展通信设备的应用范围。但是，目前现有技术中尚没有这样的接口转换装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种群路接口转换装置，能够实现RS422接口和A接口或RS422接口和E2接口的数据转换输出。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种群路接口转换装置，其包括A接口板1、RS422接口板2、E2接口板3、电源模块5和复分接板4，所述复分接板4包括基于FPGA实现的发送选择模块6、AMI编码模块7、接口选择模块8、HDB3编码模块9、滤波模块10、HDB3解码模块11、锁相模块12以及接收选择模块13；其中，
A接口板1的输入端口1-1、输出端口1-2分别与外部的A接口收端口A1、A接口发端口A2连接；RS422接口板2的输入端口2-1、输出端口2-2分别与外部的RS422接口收端口B1、RS422接口发端口B2连接；E2接口板3的输入端口3-1、输出端口3-2分别与外部的E2接口收端口C1、E2接口发端口C2连接，电源模块5的出端+V电压端与A接口板1、RS422接口板2、E2接口板3和复分接板4的电源端并接；
发送选择模块6的A口时钟输出端口6-1、A口码元输出端口6-2分别与AMI编码模块7的时钟输入端口7-1、码元输入端口7-2连接，RS422码元输入端口6-3、RS422时钟输入端口6-4分别与RS422接口板2的码元输出端口2-3、时钟输出端口2-4连接，选择信号输入端口6-5与接口选择模块8的选择信号输出端口8-2连接，E2码元输出端口6-6、E2时钟输出端口6-7分别与HDB3编码模块9的码元输入端口9-1、时钟输入端口9-2连接；AMI编码模块7的码元输出端口7-3、时钟输出端口7-4分别与A接口板1的码元输入端口1-5、时钟输入端口1-6连接；接口选择模块8的时钟输入端口8-1与RS422接口板2的时钟输出端口2-4连接；HDB3编码模块9的E2信号输出正端9-3、E2信号输出负端9-4分别与E2接口板3的信号输入正端3-5、信号输入负端3-6连接；滤波模块10的时钟输入端口10-1、码元输入端口10-2分别与A接口板1的时钟输出端口1-3、码元输出端口1-4连接，时钟输出端口10-3、码元输出端口10-4分别与接收选择模块13的A口时钟输入端口13-1、A口码元输入端口13-2连接；HDB3解码模块11的E2信号输入正端11-1、E2信号输入负端11-2分别与E2接口板1的信号输出正端3-3、信号输出负端连接3-4，E2码元输出端口11-3与接收选择模块13的E2码元输入端口13-6连接；锁相模块12的E2信号输入正端12-1、E2信号输入负端12-2分别与E2接口板1的信号输出正端3-3、信号输出负端3-4连接，E2时钟输出端口12-3与接收选择模块13的E2时钟输入端口13-7连接；接收选择模块13的RS422码元输出端口13-3、RS422时钟输出端口13-4分别与RS422接口板2的码元输入端口2-5、时钟输入端口2-6连接，选择信号输入端口13-5与接口选择模块8的选择信号输出端口8-2连接；
A接口板1用于完成Ａ接口的信号电平与TTL电平的互相转换，RS422接口板2用于完成RS-422信号的电平与TTL电平的互相转换，E2接口板3用于完成E2信号的电平与TTL电平的互相转换；
接口选择模块8根据RS422接口板2传来的RS422接口时钟输出A接口选择信号或E2接口选择信号；
发送选择模块6根据接口选择模块8输出的A接口选择信号或E2接口选择信号，将RS422接口板2传来的RS422接口发信号转换为A接口或E2接口的发信号；
AMI编码模块7将发送选择模块6输出的A接口发信号进行AMI编码；
HDB3编码模块9将发送选择模块6输出的E2接口发信号进行HDB3编码；
滤波模块10将A接口板1输出的A接口信号进行滤波去毛刺处理；
HDB3解码模块11将E2接口板1输出的E2接口信号进行HDB3解码；
锁相模块12将E2接口板3输出的E2接口信号锁定并输出时钟；
接收选择模块13根据接口选择模块8输出的A接口选择信号或E2接口选择信号，选择A接口或E2接口收信号并将该收信号转换为RS422接口收信号。
本发明相比背景技术具有如下优点：
1、本发明具有1路RS422接口和1路A口的互转功能，可实现速率：32kb/s、64kb/s、128kb/s、256kb/s、2048kb/s、2112kb/s。
2、本发明具有1路RS422接口和1路非平衡E2接口的互转功能，可实现速率8448kb/s。
3、本发明通过检测RS422口速率，可实现RS422接口与A口或E2接口的自适应转换。
附图说明
图1是本发明实施例中群路接口转换装置的电原理方框图。
图2是本发明实施例中群路接口转换装置的更具体的电原理方框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
参照图1，一种群路接口转换装置，其包括A接口板1、RS422接口板2、E2接口板3和电源模块5，此外，还包括复分接板4。图1是本发明的电原理方框图，实施例按图1连接线路。
其中，A接口板1完成Ａ接口的信号电平与TTL电平的互相转换。A接口板1输入端口1-1、输出端口1-2分别与外部的A接口收端口A1、A接口发端口A2连接。A接口板1可采用美国MAXIM公司生产的比较器AX978ESE制作。
RS422接口板2完成RS-422信号的电平与TTL电平的互相转换。RS422接口板2输入端口2-1、输出端口2-2分别与外部的RS422接口收端口B1、RS422接口发端口B2连接。 RS422接口板2可采用美国MAXIM公司生产的RS485/RS422收发器MAX3467 ESA制作。
E2接口板3完成E2信号的电平与TTL电平的互相转换。E2接口板3输入端口3-1、输出端口3-2分别与外部的E2接口收端口C1、E2接口发端口C2连接。E2接口板3可采用美国EXAR公司生产的收发器XRT5683AID制作。
电源模块5将输入的AC220V变换成DC+5V和+12V输出给复分接板使用，其输出端+V电压端与各部件相应电源端并接。此外，电源模块5还具有过压过流保护和滤波等功能。电源模块5可采用北京宏俊达电子科技有限公司生产的开关电源PD-25A制作。
进一步的，如图2所示，复分接板4完成RS-422接口自适应转换为A口或E2接口的功能，其包括发送选择模块6、AMI编码模块7、接口选择模块8、HDB3编码模块9、滤波模块10、HDB3解码模块11、锁相模块12、接收选择模块13，实施例按图2连接线路。
其中，发送选择模块6根据接口选择模块8输出信号选择RS422接口发信号转换为A接口或E2接口发信号，发送选择模块6的输出端口6-1、输出端口6-2分别与AMI编码模块7输入端口7-1、输入端口7-2连接，输入端口6-3、输入端口6-4分别与RS422接口板2的输出端口2-3、输出端口2-4连接，输入端口6-5与接口选择模块8的输出端口8-2连接，输出端口6-6、输出端口6-7分别与HDB3编码模块9输入端口9-1、输入端口9-2连接；AMI编码模块7将发送选择模块6输出的A接口信号进行AMI编码，AMI编码模块7输出端口7-3、输出端口7-4分别与A接口板1输入端口1-5、输入端口1-6连接；接口选择模块8根据RS422接口时钟输出A接口或E2接口选择信号，接口选择模块8输入端口8-1与RS422接口板2的输出端口2-4连接；HDB3编码模块9将发送选择模块6输出的E2接口信号进行HDB3编码，HDB3编码模块9输出端口9-3、输出端口9-4分别与E2接口板3输入端口3-5、输入端口3-6连接；滤波模块10将A接口板输出信号进行滤波去毛刺处理，滤波模块10输入端口10-1、输入端口10-2分别与A接口板1输出端口1-3、输出端口1-4连接，输出端口10-3、输出端口10-4分别与接收选择模块13的输入端口13-1、输入端口13-2连接；HDB3解码模块11将E2接口板1输出的E2接口信号进行HDB3解码，HDB3解码模块11输入端口11-1、输入端口11-2分别与E2接口板1输出端口1-3、输出端口1-4连接，输出端口11-3与接收选择模块13的输入端口13-6连接；锁相模块12将E2接口板1输出的E2接口信号锁定并输出时钟，锁相模块12输入端口12-1、输入端口12-2分别与E2接口板1输出端口1-3、输出端口1-4连接，输出端口12-3与接收选择模块13的输入端口13-7连接；接收选择模块13根据接口选择模块8输出信号选择A接口或E2接口收信号转换为RS422接口收信号，接收选择模块13输出端口13-3、输出端口13-4分别与RS422接口板2的输入端口2-5、输入端口2-6连接。实施例复分接板4可采用美国Alterna公司生产Cyclone系列数字现场可编程芯片EP2C35F484I8制作。
该群路接口转换装置的简要工作原理如下：
本装置处于传输的状态时，A接口板、RS422接口板和E2接口板通过机箱后部的连接器与通信设备的不同接口相连，接收发送各自接口的传输数据；将各接口电平转换为TTL电平发送到复分接板的FPGA中，将复分接板的FPGA传送的TTL电平转换为各自接口电平发送到不同接口。在复分接板的FPGA中，对来自A接口板的数据进行滤波，对来自E2接口板的数据进行HDB3解码和锁相，对滤波和解码锁相后的数据根据RS422接口速率进行接收选择，选出要接收的接口数据；同时根据RS422接口速率进行发送选择，选出要发送的接口数据，对A接口的发送数据进行AMI编码，将编码后的数据输出到A接口板，对E2接口的发送数据进行HDB3编码将编码后的数据输出到E2接口板。
本装置的安装结构如下：
电路器件按图1连接线路。它们结构形式分别安装在五块印制板上，各个印制板紧贴机箱底面，各印制板尺寸如下：
复分接板360mm（长）×75mm（宽）×15mm（厚）
RS-422接口板：65mm（长）×40mm（宽）×15mm（厚）
E2接口板：65mm（长）×40mm（宽）×15mm（厚）
A接口板：65mm（长）×40mm（宽）×15mm（厚）
电源模块102mm（长）×64mm（宽）×28mm（厚）
然后，把五块印制板安装在一个长480mm、宽482.6mm、高44mm的设备机箱内，在机箱的前面板上安装电源开关和电源指示灯，电源指示灯和电源模块通过电缆相连。此外还可安装E2接口指示灯、A接口指示灯、A接口无码流告警灯、RS422接口无码流告警灯和E2接口无码流告警灯，以上指示灯和复分接板通过电缆相连。在后面板上安装有电源输入插座，E2接口输入插座、E2接口输出插座、A接口插座和RS422接口插座，各个插座和对应的印制板通过电缆相连，后面板还装有接地柱和保险丝盒，组装成本装置。
总之，本发明以复分接板中的FPGA为核心控制器件，通过FPGA 对A接口、RS422接口和E2接口进行控制，实现RS422接口和A接口或RS422接口和E2接口的数据转换输出。本发明可用于连接不同通信设备之间的群路接口，具有实用性好、可靠性高、维修方便等优点。

Claims (1)

1.一种群路接口转换装置，其特征在于：包括A接口板（1）、RS422接口板（2）、E2接口板（3）、电源模块（5）和复分接板（4），所述复分接板（4）包括基于FPGA实现的发送选择模块（6）、AMI编码模块（7）、接口选择模块（8）、HDB3编码模块（9）、滤波模块（10）、HDB3解码模块（11）、锁相模块（12）以及接收选择模块（13）；其中，
A接口板（1）的输入端口（1-1）、输出端口（1-2）分别与外部的A接口收端口（A1）、A接口发端口（A2）连接；RS422接口板（2）的输入端口（2-1）、输出端口（2-2）分别与外部的RS422接口收端口（B1）、RS422接口发端口（B2）连接；E2接口板（3）的输入端口（3-1）、输出端口（3-2）分别与外部的E2接口收端口（C1）、E2接口发端口（C2）连接，电源模块（5）的出端+V电压端与A接口板（1）、RS422接口板（2）、E2接口板（3）和复分接板（4）的电源端并接；
发送选择模块（6）的A口时钟输出端口（6-1）、A口码元输出端口（6-2）分别与AMI编码模块（7）的时钟输入端口（7-1）、码元输入端口（7-2）连接，RS422码元输入端口（6-3）、RS422时钟输入端口（6-4）分别与RS422接口板（2）的码元输出端口（2-3）、时钟输出端口（2-4）连接，选择信号输入端口（6-5）与接口选择模块（8）的选择信号输出端口（8-2）连接，E2码元输出端口（6-6）、E2时钟输出端口（6-7）分别与HDB3编码模块（9）的码元输入端口（9-1）、时钟输入端口（9-2）连接；AMI编码模块（7）的码元输出端口（7-3）、时钟输出端口（7-4）分别与A接口板（1）的码元输入端口（1-5）、时钟输入端口（1-6）连接；接口选择模块（8）的时钟输入端口（8-1）与RS422接口板（2）的时钟输出端口（2-4）连接；HDB3编码模块（9）的E2信号输出正端（9-3）、E2信号输出负端（9-4）分别与E2接口板（3）的信号输入正端（3-5）、信号输入负端（3-6）连接；滤波模块（10）的时钟输入端口（10-1）、码元输入端口（10-2）分别与A接口板（1）的时钟输出端口（1-3）、码元输出端口（1-4）连接，时钟输出端口（10-3）、码元输出端口（10-4）分别与接收选择模块（13）的A口时钟输入端口（13-1）、A口码元输入端口（13-2）连接；HDB3解码模块（11）的E2信号输入正端（11-1）、E2信号输入负端（11-2）分别与E2接口板（1）的信号输出正端（3-3）、信号输出负端连接（3-4），E2码元输出端口（11-3）与接收选择模块（13）的E2码元输入端口（13-6）连接；锁相模块（12）的E2信号输入正端（12-1）、E2信号输入负端（12-2）分别与E2接口板（1）的信号输出正端（3-3）、信号输出负端（3-4）连接，E2时钟输出端口（12-3）与接收选择模块（13）的E2时钟输入端口（13-7）连接；接收选择模块（13）的RS422码元输出端口（13-3）、RS422时钟输出端口（13-4）分别与RS422接口板（2）的码元输入端口（2-5）、时钟输入端口（2-6）连接，选择信号输入端口（13-5）与接口选择模块（8）的选择信号输出端口（8-2）连接；
A接口板（1）用于完成Ａ接口的信号电平与TTL电平的互相转换，RS422接口板（2）用于完成RS-422信号的电平与TTL电平的互相转换，E2接口板（3）用于完成E2信号的电平与TTL电平的互相转换；
接口选择模块（8）根据RS422接口板（2）传来的RS422接口时钟输出A接口选择信号或E2接口选择信号；
发送选择模块（6）根据接口选择模块（8）输出的A接口选择信号或E2接口选择信号，将RS422接口板（2）传来的RS422接口发信号转换为A接口或E2接口的发信号；
AMI编码模块（7）将发送选择模块（6）输出的A接口发信号进行AMI编码；
HDB3编码模块（9）将发送选择模块（6）输出的E2接口发信号进行HDB3编码；
滤波模块（10）将A接口板（1）输出的A接口信号进行滤波去毛刺处理；
HDB3解码模块（11）将E2接口板（1）输出的E2接口信号进行HDB3解码；
锁相模块（12）将E2接口板（3）输出的E2接口信号锁定并输出时钟；
接收选择模块（13）根据接口选择模块（8）输出的A接口选择信号或E2接口选择信号，选择滤波模块（10）发来的A接口收信号或HDB3解码模块（11）发来的E2接口收信号，并将该收信号转换为RS422接口收信号。
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