CN111934965A - 基于spi协议的多路1553b总线扩展装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，包括协议通讯电路、CPU信息处理电路、SPI转1553B协议电路、1533B总线耦合电路和继电器，协议通讯电路与外部总线相连，协议通讯电路与CPU信息处理电路相连，CPU信息处理电路与至少2个SPI转1553B协议电路相连，每个SPI转1553B协议电路分别与一组1533B总线耦合电路和继电器相连，继电器与1553B总线相连，继电器通过继电器控制电路与CPU信息处理电路相连。本发明的优点和有益效果是：实现多路1553B总线的网络拓扑，节省本并降低设备的体积重量。其具有集成度高、1533B资源丰富且成本低、体积重量小等特点，非常适合航空航天等条件严苛的环境。

Description

基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置
技术领域
本发明属于计算机通讯技术领域。特别是涉及一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置。
背景技术
1553B总线是美国军方专为飞机设备制定的一种信息传输总线标准，我国根据本国的情况根据美国标准制定出自己的1553B总线协议，各种军事的设备，基本全都采用了1553B总线的拓扑网络。
1553B数据总线具有双向输出特性，实时性和可靠性高，广泛应用航天系统和军事领域。目前1553B总线的工作频率常用的是1Mb/s。其特点采用曼彻斯特II码，半双工工作方式。1553B数据总线用的是指令/响应型通信协议。
SPI是串行外设接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线,并且在芯片管脚上只占用四根线，由于这种简单易用的特性，越来越多的芯片集成了这种通讯协议。
随着科技进步，军用领域和航空航天领域设备集成度越来越高，依旧采用DSP、CPLD和BU61580的方案不仅体积重量大、价格高昂，而且1533B扩展性低。因此，设计出一款新型的多路1553B总线扩展是一件非常有意义的解决之法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，包括协议通讯电路、CPU信息处理电路、SPI转1553B协议电路、1533B总线耦合电路和继电器，协议通讯电路与外部总线相连，协议通讯电路与CPU信息处理电路相连，CPU信息处理电路与至少2个SPI转1553B协议电路相连，每个SPI转1553B协议电路分别与一组1533B总线耦合电路和继电器相连，继电器与1553B总线相连，继电器通过继电器控制电路与CPU信息处理电路相连。
协议通讯电路将外部现场总线(如PCI/ISA)通过竞争信号灯的方式实现与本设备的协议通讯。
CPU信息处理电路通过XTINF总线实现与协议通讯电路通讯，CPU信息处理电路集成至少2路全功能SPI协议接口，实现SPI主模式，CPU信息处理电路具有内部RAM和FALSH，无需外部存储电路，通过JTAG即可实现程序烧写和内部运行。
SPI转1553B协议电路内部集成存储RAM和从SPI接口电路。
1533B总线耦合电路采用PM-DB2725EX变压器，提供了直接耦合和变压器耦合两种1553总线耦合方式，SPI转1553B协议电路3产生的1553B总线通过PM-DB2725EX变压器产生两种不同耦合方式的1553B总线。
继电器控制电路是由主控CPU信息处理电路使用其GPIO进行控制的，GPIO通过驱动电路提供驱动能力，进而控制继电器选择直接耦合方式还是变压器耦合方式确定耦合方式将其并入1553B总线拓扑网络。
本发明的优点和有益效果是：实现多路1553B总线的网络拓扑，节省本并降低设备的体积重量。其具有集成度高、1533B资源丰富且成本低、体积重量小等特点，非常适合航空航天等条件严苛的环境。
附图说明
图1为本发明实施提供的一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置的连接原理框图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，包括协议通讯电路1、CPU信息处理电路2、SPI转1553B协议电路3、1533B总线耦合电路4和继电器5，协议通讯电路1与外部总线相连，协议通讯电路1与CPU信息处理电路2相连，CPU信息处理电路2与3个SPI转1553B协议电路3相连，每个SPI转1553B协议电路3分别与一组1533B总线耦合电路4和继电器5相连，继电器5与1553B总线相连，继电器5通过继电器控制电路6与CPU信息处理电路2相连。
协议通讯电路1将外部现场总线(如PCI/ISA)通过IDT公司的IDT70V28 DualRam芯片通过竞争信号灯的方式实现与本设备的协议通讯，将DualRam芯片分成多个扇区，分别用于存放数据，传递命令。实现本设备与主控设备的数据连接。
主控CPU信息处理电路2采用TI的DSP28377芯片，通过XTINF总线实现与DualRam通讯，此芯片集成3路全功能SPI协议接口，实现SPI主模式，主控CPU信息处理电路具有内部RAM和FALSH，无需外部存储电路，通过JTAG即可实现程序烧写和内部运行。
SPI转1553B协议电路3采用HOLT公司的HI-6131PQT芯片，此芯片内部集成存储RAM和从SPI接口电路；在1553B总线系统中，可以当做一个BC、两个RT或者一个MT进行使用。
1533B总线耦合电路4采用PM-DB2725EX变压器，提供了直接耦合和变压器耦合两种1553总线耦合方式，SPI转1553B协议电路3产生的1553B总线通过PM-DB2725EX变压器产生两种不同耦合方式的1553B总线。
继电器控制电路6采用TI ULN2803达林顿管，继电器控制电路是由主控CPU信息处理电路2使用其GPIO进行控制的，GPIO通过达林顿管提供驱动能力，进而控制TECO 1462037继电器，选择直接耦合方式还是变压器耦合方式确定耦合方式将其并入1553B总线拓扑网络。
上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，包括协议通讯电路、CPU信息处理电路、SPI转1553B协议电路、1533B总线耦合电路和继电器，协议通讯电路与外部总线相连，协议通讯电路与CPU信息处理电路相连，CPU信息处理电路与至少2个SPI转1553B协议电路相连，每个SPI转1553B协议电路分别与一组1533B总线耦合电路和继电器相连，继电器与1553B总线相连，继电器通过继电器控制电路与CPU信息处理电路相连。
2.根据权利要求1所述的基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，所述协议通讯电路将外部现场总线通过竞争信号灯的方式实现与本设备的协议通讯。
3.根据权利要求1所述的基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，所述CPU信息处理电路通过XTINF总线实现与协议通讯电路通讯，CPU信息处理电路集成至少2路全功能SPI协议接口，实现SPI主模式，CPU信息处理电路具有内部RAM和FALSH，无需外部存储电路，通过JTAG即可实现程序烧写和内部运行。
4.根据权利要求1所述的基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，所述SPI转1553B协议电路内部集成存储RAM和从SPI接口电路。
5.根据权利要求1所述的基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，所述1533B总线耦合电路提供直接耦合和变压器耦合两种1553总线耦合方式，使SPI转1553B协议电路产生的1553B总线产生两种不同耦合方式的1553B总线。
6.根据权利要求1所述的基于SPI协议的多路1553B总线扩展装置，其特征在于，所述继电器控制电路是由主控CPU信息处理电路使用其GPIO进行控制的，GPIO通过驱动电路提供驱动能力，进而控制继电器选择直接耦合方式还是变压器耦合方式确定耦合方式将其并入1553B总线拓扑网络。
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