CN111510456B - 一种fc-ae-1553转can/rs422的双冗余通信协议转换器 - Google Patents

一种fc-ae-1553转can/rs422的双冗余通信协议转换器 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种FC‑AE‑1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，属于通信技术领域。所述FC‑AE‑1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器包括主控模块、存储模块、FC‑AE‑1553协议模块、第一光收发器、第二光收发器、第一光纤接口、第二光纤接口、CAN总线协议模块、第一CAN收发器、第二CAN收发器、第一CAN接口、第二CAN接口、串口通信协议模块、第一422电平转换模块、第二422电平转换模块、第一422接口、第二422接口。本发明实现将FC‑AE‑1553通信转换为CAN和RS422两种通信方式，使得以CAN通信、RS422通信的设备都可以无缝地接入到FC‑AE‑1553通信网络中，减少原有设备的浪费，节约成本；FC‑AE‑1553、CAN和RS422通信链路都是两条，可以提高通信的可靠性。

Description

一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器。
背景技术
随着科学技术的进步，航空电子系统通信网络中的传输数据速度和节点数量要求也越来越高，光纤FC-AE-1553协议网络将会得到广泛使用。
航空航天电子系统中不只是拥有大数据量的高速传输，同时也存在一些低速度、小数据量的传输，如果完全抛弃CAN通信、RS422等通信接口的设备，而使用具有FC-AE-1553通信功能的设备，将会造成资源的浪费，增加较大的经济成本，而着力解决如何使用现有的设备、如何使现有的设备融入到FC-AE-1553网络中，才是比较合理地一种方式。
为了使现有的以CAN通信或者RS422通信的设备接入FC-AE-1553通信网络中，节约成本，提高原有设备的利用率，需要一种通信转换器将以CAN通信、RS422通信的设备无缝地接入到FC-AE-1553通信网络中。
为解决上述问题，本发明提出了一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，以解决目前的数据传输容易造成资源浪费、且经济成本大的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，包括：主控模块、存储模块、FC-AE-1553协议模块、第一光收发器、第二光收发器、第一光纤接口、第二光纤接口、CAN总线协议模块、第一CAN收发器、第二CAN收发器、第一CAN接口、第二CAN接口、串口通信协议模块、第一422电平转换模块、第二422电平转换模块、第一422接口、第二422接口；
所述存储模块、所述FC-AE-1553协议模块、所述CAN总线协议模块和所述串口通信协议模块均和所述主控模块相连，
所述第一光纤接口和所述第二光纤接口分别通过所述第一光收发器和所述第二光收发器与所述FC-AE-1553协议模块相连，实现两路FC-AE-1553信息单元的收发；
所述第一CAN接口和所述第二CAN接口分别通过所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器与所述CAN总线协议模块相连，实现两路CAN数据帧的发送与接收；
所述第一422接口和所述第二422接口分别通过所述第一422电平转换模块和所述第二422电平转换模块与所述串口通信协议模块相连，实现两路RS422数据的发送和接收。
可选的，所述FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器还包括FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块和FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块；
所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块分别连接所述主控模块和所述CAN总线协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为CAN数据帧，或将CAN数据帧转换为FC-AE-1553信息单元；
所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块分别连接所述主控模块和所述串口通信协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为串口数据，或将串口数据转换为FC-AE-1553信息单元。
可选的，所述FC-AE-1553协议模块具有双路FC-AE-1553通信接口，通过使用FC-AE-1553芯片实现。
可选的，所述CAN总线协议模块使用CAN总线协议IP核。
可选的，所述串口通信协议模块使用串口通信IP核实现。
可选的，所述第一光纤收发器和所述第二光纤收发器为SFP光模块；所述第一光纤接口和所述第二光纤接口与光纤相连。
可选的，所述主控模块、所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块、所述CAN总线协议模块、所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块和所述串口通信协议模块均放在同一个FPGA里。
本发明具有以下有益效果：
（1）实现将FC-AE-1553通信转换为CAN和RS422两种通信方式，使得以CAN通信、RS422通信的设备都可以无缝地接入到FC-AE-1553通信网络中，减少原有设备的浪费，节约成本；
（2）FC-AE-1553、CAN和RS422通信链路都是两条，可以提高通信的可靠性。
附图说明
图1是本发明提供的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
本发明提供了一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其结构如图1所示，包括主控模块、存储模块、FC-AE-1553协议模块、第一光收发器、第二光收发器、第一光纤接口、第二光纤接口、CAN总线协议模块、第一CAN收发器、第二CAN收发器、第一CAN接口、第二CAN接口、串口通信协议模块、第一422电平转换模块、第二422电平转换模块、第一422接口、第二422接口；还包括FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块和FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块。
请继续参阅图1，所述存储模块、所述FC-AE-1553协议模块、所述CAN总线协议模块、所述串口通信协议模块、FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块和FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块均和所述主控模块相连；所述存储模块可以使用SPI接口的串行闪存实现，用于存储CAN波特率、串口波特率等通信相关参数与配置相关信息；所述主控模块用于控制各个协议模块、协议转换模块，实现各通信数据的转换与发送。
所述第一光纤接口和所述第二光纤接口分别通过所述第一光收发器和所述第二光收发器与所述FC-AE-1553协议模块相连，实现两路FC-AE-1553信息单元的收发；所述FC-AE-1553协议模块具有双路FC-AE-1553通信接口，可以工作在NC和NT状态，通过使用具有FC-AE-1553协议的芯片实现。所述第一光纤收发器和所述第二光纤收发器用于进行光信号和电信号的相互转换，使用SFP光模块实现，所述第一光纤接口和所述第二光纤接口用于和光纤相连。所述第一CAN接口和所述第二CAN接口分别通过所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器与所述CAN总线协议模块相连，实现两路CAN数据帧的发送与接收；所述CAN总线协议模块使用CAN总线协议IP核，CAN总线协议IP核具有两路CAN通信功能。所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器是所述CAN总线协议模块与CAN物理总线之间的转换接口，提供差动发送、差动接收功能，所述第一CAN接口、所述第二CAN接口用于和CAN物理总线相连。所述第一422接口和所述第二422接口分别通过所述第一422电平转换模块和所述第二422电平转换模块与所述串口通信协议模块相连，实现两路RS422数据的发送和接收；所述串口通信协议模块使用串口通信IP核实现，具有两路串口通信功能。所述第一422电平转换模块和所述第二422电平转换模块都是用于实现单端到差分信号的转换，所述第一422接口和所述第二422接口用于和RS422总线相连。FC-AE-1553信息单元、CAN数据帧以及RS422数据的发送和接收部分都拥有两个通信链路，用来实现双冗余通信，提高通信的可靠性。
所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块分别连接所述主控模块和所述CAN总线协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为CAN数据帧，或将CAN数据帧转换为FC-AE-1553信息单元；所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块分别连接所述主控模块和所述串口通信协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为串口数据，或将串口数据转换为FC-AE-1553信息单元。
所述主控模块、所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块、所述CAN总线协议模块、所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块和所述串口通信协议模块均放在同一个FPGA里，以节约硬件成本。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (6)

1.一种FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，包括：主控模块、存储模块、FC-AE-1553协议模块、第一光收发器、第二光收发器、第一光纤接口、第二光纤接口、CAN总线协议模块、第一CAN收发器、第二CAN收发器、第一CAN接口、第二CAN接口、串口通信协议模块、第一422电平转换模块、第二422电平转换模块、第一422接口和第二422接口；
所述存储模块、所述FC-AE-1553协议模块、所述CAN总线协议模块和所述串口通信协议模块均和所述主控模块相连，
所述第一光纤接口和所述第二光纤接口分别通过所述第一光收发器和所述第二光收发器与所述FC-AE-1553协议模块相连，实现两路FC-AE-1553信息单元的收发；
所述第一CAN接口和所述第二CAN接口分别通过所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器与所述CAN总线协议模块相连，实现两路CAN数据帧的发送与接收；
所述第一422接口和所述第二422接口分别通过所述第一422电平转换模块和所述第二422电平转换模块与所述串口通信协议模块相连，实现两路RS422数据的发送和接收；
所述FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器还包括FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块和FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块；所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块分别连接所述主控模块和所述CAN总线协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为CAN数据帧，或将CAN数据帧转换为FC-AE-1553信息单元；
所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块分别连接所述主控模块和所述串口通信协议模块，用于将FC-AE-1553信息单元转换为串口数据，或将串口数据转换为FC-AE-1553信息单元。
2.如权利要求1所述的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，所述FC-AE-1553协议模块具有双路FC-AE-1553通信接口，通过使用FC-AE-1553芯片实现。
3.如权利要求1所述的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，所述CAN总线协议模块使用CAN总线协议IP核。
4.如权利要求1所述的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，所述串口通信协议模块使用串口通信IP核实现。
5.如权利要求1所述的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，所述第一光纤收发器和所述第二光纤收发器为SFP光模块；所述第一光纤接口和所述第二光纤接口与光纤相连。
6.如权利要求1所述的FC-AE-1553转CAN/RS422的双冗余通信协议转换器，其特征在于，所述主控模块、所述FC-AE-1553协议与CAN协议转换模块、所述CAN总线协议模块、所述FC-AE-1553协议与串口通信协议转换模块和所述串口通信协议模块均放在同一个FPGA里。
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