CN111683021A - 交换机用双路冗余输出的多协议终端 - Google Patents

交换机用双路冗余输出的多协议终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种交换机用双路冗余输出的多协议终端，用于解决现有的FC交换机的每一个端口号ID不同，无法通过一台交换机实现双路冗余的问题，包括CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、UART协议解析模块、VGA协议解析模块、FC协议转换模块；多协议终端上设有CAN、以太网、VGA、UART四类接口，四类接口可以同时传输，所有接收的数据先进行协议解析，并将数据进行发送到FC协议转换模块进行FC‑AE‑1553B协议转换，转换的FC帧在内部进行双路冗余输出给GTX模块，多协议终端通过更改双路冗余的帧ID，实现一台交换机进行双路冗余通信，多协议终端有AB两路，当多协议终端的AB路中有一根光纤断开，所有数据还是可以保证正常传输。

Description

交换机用双路冗余输出的多协议终端
技术领域
本发明涉及多协议终端，具体为交换机用双路冗余输出的多协议终端。
背景技术
多协议终端就是将多种不同的协议一起打包成FC-AE-1553B协议格式并通过FC光纤输出。随着系统功能的扩展和数据速率的提升，系统中的接口类型越来越多，拓扑越来越复杂。系统的布线难度越来越大，体积、功耗、重量也随之增加，而光纤具有高可靠，传输速度快，重量轻等优点。
现有的FC交换机的每一个端口号ID不同，无法通过一台交换机实现双路冗余。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的FC交换机的每一个端口号ID不同，无法通过一台交换机实现双路冗余的问题，而提出交换机用双路冗余输出的多协议终端；本发明多协议终端上设有CAN、以太网、VGA、UART四类接口，四类接口可以同时传输，所有接收的数据先进行协议解析，并将数据进行发送到FC协议转换模块进行FC-AE-1553B协议转换，转换的FC帧在内部进行双路冗余输出给GTX模块，多协议终端通过更改双路冗余的帧ID，实现一台交换机进行双路冗余通信，多协议终端有AB两路，可以插在FC交换机的任意接口，当多协议终端的AB路中有一根光纤断开，所有数据还是可以保证正常传输；
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：交换机用双路冗余输出的多协议终端，包括CAN接口、以太网接口、VGA接口、UART接口、CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、UART协议解析模块、VGA协议解析模块、FC协议转换模块、GTX0模块和GTX1模块；
所述CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口均与器件源端设备连接，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口用于接收数据并进行数据传输，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口分别将接收到数据传输到对应的CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块上；所述CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块用于对接收到数据先进行协议解析，并将解析后的数据发送到FC协议转换模块；
所述FC协议转换模块用于对解析后的数据进行FC-AE-1553B协议转换得到FC帧，转换的FC帧在FC协议转换模块内部进行双路冗余输出给GTX0模块和GTX1模块；
GTX0模块和GTX1模块的输出端均连接有光模块，光模块通过光纤与FC-AE-1553交换机的接口进行通信连接。
优选的，所述FC-AE-1553交换机的接口为若干个，分别记为SFF0、SFF1、……、SFFn；n为自然数。
优选的，所述GTX0模块和GTX1模块的内部均安装有光纤预警单元，所述光纤预警单元用于对光纤进行检测预警，光纤预警单元包括存储模块、发送模块、接收模块和预警模块；
所述存储模块用于存储与GTX0模块或GTX1模块连接的光纤的光纤信息以及预警手机号码；光纤信息包括光纤的安装时间和光纤的长度；
所述预警模块用于对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，具体分析步骤为：
步骤一：将光纤的安装时间与当前时间进行时间差计算获取得到安装时长，并标记为T；
步骤二：当T大于设定阈值时，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块；发送模块接收到发送指令后生成光纤检测信号并将光纤检测信号通过光模块和光纤传输至FC-AE-1553交换机的接口内；同时预警模块统计发送光纤检测信号的发送时刻，并标记为M1；
FC-AE-1553交换机的接口接收到光纤检测信号后生成光反馈信号并将其通过光模块和光纤发送至接收模块；
步骤三：在发送时刻开始计时，当接收模块在预设时间范围内未接收到光反馈信号，则将该光纤标记为断路光纤同时生成光纤断路预警指令，预警模块将光纤断路预警指令以及该光纤两端对应的多协议终端编号以及FC-AE-1553交换机的接口的编号发送至预警手机号码对应的手机终端上；
步骤四：当接收模块在预设时间范围内接收到光反馈信号，则计算发送间隔时长，具体计算步骤为：
S1：将接收到光反馈信号的时刻标记为M2；计算M1与M2之间的时间差获取得到反馈时长并标记为D；
S2：利用公式J＝(1/D)×b1+(1/T)×b2获取得到发送间隔时长J；
S3：当发送时刻与当前时间的时间差等于发送间隔时长，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、多协议终端上设有CAN、以太网、VGA、UART四类接口，四类接口可以同时传输，所有接收的数据先进行协议解析，并将数据进行发送到FC协议转换模块进行FC-AE-1553B协议转换，转换的FC帧在内部进行双路冗余输出给GTX模块，多协议终端通过更改双路冗余的帧ID，实现一台交换机进行双路冗余通信，多协议终端有AB两路，可以插在FC交换机的任意接口，当多协议终端的AB路中有一根光纤断开，所有数据还是可以保证正常传输；电缆传输改成光纤传输，实现重量轻，功耗小等优点，多种不同的协议转换成一根光纤传输，布线简单；
2、通过预警模块对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，并结合安装时长进行预警检测，便于及时对光纤的断路进行检测，方便及时维修，同时通过计算发送时刻与接收时刻之间的时间差获取得到反馈时长以及结合安装时长，再利用公式获取得到发送间隔时长，通过发送间隔时长的分析，方便合理的对光纤进行预警检测。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的多协议终端的原理框图；
图2为本发明的多协议终端连接的拓扑图；
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，交换机用双路冗余输出的多协议终端，包括CAN接口、以太网接口、VGA接口、UART接口、CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、UART协议解析模块、VGA协议解析模块、FC协议转换模块、GTX0模块和GTX1模块；
所述CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口均与器件源端设备连接，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口用于接收数据并进行数据传输，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口分别将接收到数据传输到对应的CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块上；所述CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块用于对接收到数据先进行协议解析，并将解析后的数据发送到FC协议转换模块；
所述FC协议转换模块用于对解析后的数据进行FC-AE-1553B协议转换得到FC帧，转换的FC帧在FC协议转换模块内部进行双路冗余输出给GTX0模块和GTX1模块；
GTX0模块和GTX1模块的输出端均连接有光模块，光模块通过光纤与FC-AE-1553交换机的接口进行通信连接。
所述FC-AE-1553交换机的接口为若干个，分别记为SFF0、SFF1、……、SFFn；n为自然数。
多协议终端上设有CAN、以太网、VGA、UART四类接口，四类接口可以同时传输，所有接收的数据先进行协议解析，并将数据进行发送到FC协议转换模块进行FC-AE-1553B协议转换，转换的FC帧在内部进行双路冗余输出给GTX模块，一般情况下FC通信只有点对点模式下实现双路冗余，双路冗余的帧信息完全一致，但是FC交换机的每一个端口号ID不同，所以无法通过一台交换机实现双路冗余，本申请可以更改双路冗余的帧ID，实现一台交换机进行双路冗余通信；
本申请多协议终端不仅仅实现数据转发，还实现点对点和交换式冗余传输。具备FC协议的可靠性高、传输稳定等特性，双路光纤传输热备份等功能；
多协议终端有AB两路，可以插在FC交换机的任意接口，多协议终端会自行寻找ID进行初始化配置，操作方便，插上即可。然后上位机通过配置相关命令实现网络上端口之间的通信。
例如接在交换机SFF0和SFF1接口的多协议终端1要和接在交换机SFF4和SFF5接口的多协议终端3进行UART通信，还要和接在交换机SFF6和SFF7接口的多协议终端4进行VGA通信，上位机通过CONSOLE口分别给折三个多协议终端配置命令，参数配好后多协议终端1和多协议终端3可以互通UART数据，多协议终端1和多协议终端4可以实现VGA数据传输。
在这里任意一个多协议终端的AB路有一根光纤断开，所有数据还是可以保证正常传输。
所述GTX0模块和GTX1模块的内部均安装有光纤预警单元，所述光纤预警单元用于对光纤进行检测预警，光纤预警单元包括存储模块、发送模块、接收模块和预警模块；
所述存储模块用于存储与GTX0模块或GTX1模块连接的光纤的光纤信息以及预警手机号码；光纤信息包括光纤的安装时间和光纤的长度；
所述预警模块用于对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，具体分析步骤为：
步骤一：将光纤的安装时间与当前时间进行时间差计算获取得到安装时长，并标记为T；
步骤二：当T大于设定阈值时，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块；发送模块接收到发送指令后生成光纤检测信号并将光纤检测信号通过光模块和光纤传输至FC-AE-1553交换机的接口内；同时预警模块统计发送光纤检测信号的发送时刻，并标记为M1；
FC-AE-1553交换机的接口接收到光纤检测信号后生成光反馈信号并将其通过光模块和光纤发送至接收模块；
步骤三：在发送时刻开始计时，当接收模块在预设时间范围内未接收到光反馈信号，则将该光纤标记为断路光纤同时生成光纤断路预警指令，预警模块将光纤断路预警指令以及该光纤两端对应的多协议终端编号以及FC-AE-1553交换机的接口的编号发送至预警手机号码对应的手机终端上；
步骤四：当接收模块在预设时间范围内接收到光反馈信号，则计算发送间隔时长，具体计算步骤为：
S1：将接收到光反馈信号的时刻标记为M2；计算M1与M2之间的时间差获取得到反馈时长并标记为D；
S2：利用公式J＝(1/D)×b1+(1/T)×b2获取得到发送间隔时长J；其中b1和b2均为预设比例系数；
S3：当发送时刻与当前时间的时间差等于发送间隔时长，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块；
通过预警模块对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，并结合安装时长进行预警检测，便于及时对光纤的断路进行检测，方便及时维修，同时通过计算M1与M2之间的时间差获取得到反馈时长以及结合安装时长，利用公式J＝(1/D)×b1+(1/T)×b2获取得到发送间隔时长，方便合理的对光纤进行预警检测；
本发明在使用时，多协议终端上设有CAN、以太网、VGA、UART四类接口，四类接口可以同时传输，所有接收的数据先进行协议解析，并将数据进行发送到FC协议转换模块进行FC-AE-1553B协议转换，转换的FC帧在内部进行双路冗余输出给GTX模块，多协议终端通过更改双路冗余的帧ID，实现一台交换机进行双路冗余通信，多协议终端有AB两路，可以插在FC交换机的任意接口，当多协议终端的AB路中有一根光纤断开，所有数据还是可以保证正常传输，通过预警模块对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，并结合安装时长进行预警检测，便于及时对光纤的断路进行检测，方便及时维修，同时通过计算发送时刻与接收时刻之间的时间差获取得到反馈时长以及结合安装时长，再利用公式获取得到发送间隔时长，通过发送间隔时长的分析，方便合理的对光纤进行预警检测。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.交换机用双路冗余输出的多协议终端，其特征在于，包括CAN接口、以太网接口、VGA接口、UART接口、CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、UART协议解析模块、VGA协议解析模块、FC协议转换模块、GTX0模块和GTX1模块；
所述CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口均与器件源端设备连接，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口用于接收数据并进行数据传输，CAN接口、以太网接口、VGA接口和UART接口分别将接收到数据传输到对应的CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块上；所述CAN协议解析模块、以太网协议解析模块、VGA协议解析模块、UART协议解析模块用于对接收到数据先进行协议解析，并将解析后的数据发送到FC协议转换模块；
所述FC协议转换模块用于对解析后的数据进行FC-AE-1553B协议转换得到FC帧，转换的FC帧在FC协议转换模块内部进行双路冗余输出给GTX0模块和GTX1模块；
GTX0模块和GTX1模块的输出端均连接有光模块，光模块通过光纤与FC-AE-1553交换机的接口进行通信连接。
2.根据权利要求1所述的交换机用双路冗余输出的多协议终端，其特征在于，所述FC-AE-1553交换机的接口为若干个，分别记为SFF0、SFF1、……、SFFn；n为自然数。
3.根据权利要求1所述的交换机用双路冗余输出的多协议终端，其特征在于，所述GTX0模块和GTX1模块的内部均安装有光纤预警单元，所述光纤预警单元用于对光纤进行检测预警，光纤预警单元包括存储模块、发送模块、接收模块和预警模块；
所述存储模块用于存储与GTX0模块或GTX1模块连接的光纤的光纤信息以及预警手机号码；光纤信息包括光纤的安装时间和光纤的长度；
所述预警模块用于对存储模块内存储的光纤信息进行预警分析，具体分析步骤为：
步骤一：将光纤的安装时间与当前时间进行时间差计算获取得到安装时长，并标记为T；
步骤二：当T大于设定阈值时，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块；发送模块接收到发送指令后生成光纤检测信号并将光纤检测信号通过光模块和光纤传输至FC-AE-1553交换机的接口内；同时预警模块统计发送光纤检测信号的发送时刻，并标记为M1；
FC-AE-1553交换机的接口接收到光纤检测信号后生成光反馈信号并将其通过光模块和光纤发送至接收模块；
步骤三：在发送时刻开始计时，当接收模块在预设时间范围内未接收到光反馈信号，则将该光纤标记为断路光纤同时生成光纤断路预警指令，预警模块将光纤断路预警指令以及该光纤两端对应的多协议终端编号以及FC-AE-1553交换机的接口的编号发送至预警手机号码对应的手机终端上；
步骤四：当接收模块在预设时间范围内接收到光反馈信号，则计算发送间隔时长，具体计算步骤为：
S1：将接收到光反馈信号的时刻标记为M2；计算M1与M2之间的时间差获取得到反馈时长并标记为D；
S2：利用公式J＝(1/D)×b1+(1/T)×b2获取得到发送间隔时长J；
S3：当发送时刻与当前时间的时间差等于发送间隔时长，则预警模块生成发送指令并将其至发送模块。
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