CN114217103A - 一种mil-std-1553信号发生器及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及信号发生器技术领域，具体是一种MIL‑STD‑1553信号发生器及其使用方法，包括电源供电系统，还包括：FPGA控制模块、IL‑STD‑1553收发器模块、变压器、MIL‑STD‑1553接口、晶体振荡器、复位模块、串口信号输送系统、无线模式系统、晶体振荡器、复位模块；在不外接电源的情况下，可产生MIL‑STD‑1553信号；可适用于MIL‑STD‑1553电缆检测，该系统有多种信号产生模式选择，在自发模式下，按照内置数据格式自动产生MIL‑STD‑1553信号；在串口模式下，可按照串口发送的数据格式产生MIL‑STD‑1553信号；在无线模式下，信号发生器通过无线接收电脑的数据，按照接收的数据格式产生MIL‑STD‑1553信号。

Description

一种MIL-STD-1553信号发生器及其使用方法
技术领域
本发明涉及信号发生器技术领域，具体是一种MIL-STD-1553信号发生器及其使用方法。
背景技术
信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备，在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源，信号发生器又称信号源或振荡器。
现有的MIL-STD-1553信号发生器采用的是IP核方式实现，成本高且连接方式单一，由于不内置电池，需外接电源才能工作，不便于携带。因此，针对上述问题提出一种MIL-STD-1553信号发生器及其使用方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种MIL-STD-1553信号发生器及其使用方法。
一种MIL-STD-1553信号发生器，包括用于系统电源管理、系统供电和充电管理的电源供电系统，还包括：
FPGA控制模块，与电源供电系统电性连接，用于协议解析和曼彻斯特码生成；
IL-STD-1553收发器模块，与FPGA控制模块电性连接，用于将曼彻斯特码转换为双相MIL-STD-1553差分信号；
变压器，与IL-STD-1553收发器模块电性连接，用于将双相MIL-STD-1553差分信号升压为标准的MIL-STD-1553信号；
MIL-STD-1553接口，与变压器电性连接，用于对外传输MIL-STD-1553信号；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供复位信号；
串口信号输送系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用串口与外部系统通信；
无线模式系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用无线模块与外部系统通信；
按键调节系统，分别与FPGA控制模块、串口信号输送系统、电源供电系统以及无线模式系统电性连接，用于操作交互；
LED指示灯，与FPGA控制模块电性连接，用于指示系统工作状态；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供复位信号。
所述的电源供电系统包括电池、与电池电性连接的充电及升压电路模块、与充电及升压电路模块电性连接的LDO稳压器以及DC-DC转换器，所述的DC-DC转换器与FPGA控制模块电性连接。
所述的串口信号输送系统包括RS485接口与RS485芯片，所述的RS485芯片分别与FPGA控制模块和LDO稳压器电性连接。
所述的无线模式系统为WIFI转WART模块，且WIFI转WART模块分别与DC-DC转换器以及FPGA控制模块电性连接。
一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其具体步骤如下：
S1、按键调节：
a、自发模式下：按键调节系统中的电源按键和自发模式的按键；
b、串口模式下：启动按键调节系统中的电源按键和串口模式的按键；
c、无线模式下：启动按键调节系统中的电源按键和无线模式的按键，使电脑和WIFI转WART模块进行连接；
S2、发送数据：
a、自发模式下：使FPGA将自定的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
b、串口模式下：使RS485接口接收电脑传输过来的RS485信号；
c、无线模式下：使WIFI转WART模块接收电脑传输过来的网络信号；
S3、转换信号：
a、自发模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
b、串口模式下：使RS485接口将RS485信号转换成TTL电平并给FPGA；
c、无线模式下：使WIFI转WART模块将网络信号转换成UART信号并传输给FPGA；
S4、信号放大：
a、自发模式下：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口；
b、串口模式下：使FPGA将反馈信号反方向传输给外部电性连接的电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
c、无线模式下：PGA将反馈信号反方向传输给电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
S5、转换低压信号：
a、串口模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
b、无线模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
S6、低压信号放大：
a、串口模式下：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口；
b、无线模式下：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
本发明的有益效果是：在不外接电源的情况下，可产生MIL-STD-1553信号；可适用于MIL-STD-1553电缆检测，该系统有多种信号产生模式选择，在自发模式下，按照内置数据格式自动产生MIL-STD-1553信号；在串口模式下，可按照串口发送的数据格式产生MIL-STD-1553信号；在无线模式下，信号发生器通过无线接收电脑的数据，按照接收的数据格式产生MIL-STD-1553信号。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构组成框图；
图2为本发明的实施例一使用步骤结构示意图；
图3为本发明的实施例二使用步骤结构示意图；
图4为本发明的实施例三使用步骤结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
如图1和图2所示，一种MIL-STD-1553信号发生器，包括用于系统电源管理、系统供电和充电管理的电源供电系统，还包括：
FPGA控制模块，与电源供电系统电性连接，用于协议解析和曼彻斯特码生成；
IL-STD-1553收发器模块，与FPGA控制模块电性连接，用于将曼彻斯特码转换为双相MIL-STD-1553差分信号；
变压器，与IL-STD-1553收发器模块电性连接，用于将双相MIL-STD-1553差分信号升压为标准的MIL-STD-1553信号；
MIL-STD-1553接口，与变压器电性连接，用于对外传输MIL-STD-1553信号；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供复位信号；
串口信号输送系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用串口与外部系统通信；
无线模式系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用无线模块与外部系统通信；
按键调节系统，分别与FPGA控制模块、串口信号输送系统、电源供电系统以及无线模式系统电性连接，用于操作交互；
LED指示灯，与FPGA控制模块电性连接，用于指示系统工作状态；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供复位信号。
在不外接电源的情况下，可产生MIL-STD-1553信号；可适用于MIL-STD-1553电缆检测，该系统有多种信号产生模式选择，在自发模式下，按照内置数据格式自动产生MIL-STD-1553信号
所述的电源供电系统包括电池、与电池电性连接的充电及升压电路模块、与充电及升压电路模块电性连接的LDO稳压器以及DC-DC转换器，所述的DC-DC转换器与FPGA控制模块电性连接。
所述的串口信号输送系统包括RS485接口与RS485芯片，所述的RS485芯片分别与FPGA控制模块和LDO稳压器电性连接。
所述的无线模式系统为WIFI转WART模块，且WIFI转WART模块分别与DC-DC转换器以及FPGA控制模块电性连接。
所述的FPGA控制模块、IL-STD-1553收发器模块、变压器以及MIL-STD-1553接口依次电性连接。
一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，在自发模式下，其具体步骤如下：
S1、按键调节：按键调节系统中的电源按键和自发模式的按键；
S2、发送数据：使FPGA将自定的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
S3、转换信号：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
S4、信号放大：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
实施例二：
如图1和图3所示，一种MIL-STD-1553信号发生器，包括用于系统电源管理、系统供电和充电管理的电源供电系统，还包括：
FPGA控制模块，与电源供电系统电性连接，用于协议解析和曼彻斯特码生成；
IL-STD-1553收发器模块，与FPGA控制模块电性连接，用于将曼彻斯特码转换为双相MIL-STD-1553差分信号；
变压器，与IL-STD-1553收发器模块电性连接，用于将双相MIL-STD-1553差分信号升压为标准的MIL-STD-1553信号；
MIL-STD-1553接口，与变压器电性连接，用于对外传输MIL-STD-1553信号；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供复位信号；
串口信号输送系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用串口与外部系统通信；
无线模式系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用无线模块与外部系统通信；
按键调节系统，分别与FPGA控制模块、串口信号输送系统、电源供电系统以及无线模式系统电性连接，用于操作交互；
LED指示灯，与FPGA控制模块电性连接，用于指示系统工作状态；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供复位信号。
在不外接电源的情况下，可产生MIL-STD-1553信号；可适用于MIL-STD-1553电缆检测，该系统有多种信号产生模式选择，在自发模式下，按照内置数据格式自动产生MIL-STD-1553信号
所述的电源供电系统包括电池、与电池电性连接的充电及升压电路模块、与充电及升压电路模块电性连接的LDO稳压器以及DC-DC转换器，所述的DC-DC转换器与FPGA控制模块电性连接。
所述的串口信号输送系统包括RS485接口与RS485芯片，所述的RS485芯片分别与FPGA控制模块和LDO稳压器电性连接。
所述的无线模式系统为WIFI转WART模块，且WIFI转WART模块分别与DC-DC转换器以及FPGA控制模块电性连接。
所述的FPGA控制模块、IL-STD-1553收发器模块、变压器以及MIL-STD-1553接口依次电性连接。
一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，在串口模式下，其具体步骤如下：
S1、按键调节：启动按键调节系统中的电源按键和串口模式的按键；
S2、发送数据：使RS485接口接收电脑传输过来的RS485信号；
S3、转换信号：使RS485接口将RS485信号转换成TTL电平并给FPGA；
S4、信号放大：使FPGA将反馈信号反方向传输给外部电性连接的电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
S5、转换低压信号：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
S6、低压信号放大：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
实施例三：
如图1和图4所示，一种MIL-STD-1553信号发生器，包括用于系统电源管理、系统供电和充电管理的电源供电系统，还包括：
FPGA控制模块，与电源供电系统电性连接，用于协议解析和曼彻斯特码生成；
IL-STD-1553收发器模块，与FPGA控制模块电性连接，用于将曼彻斯特码转换为双相MIL-STD-1553差分信号；
变压器，与IL-STD-1553收发器模块电性连接，用于将双相MIL-STD-1553差分信号升压为标准的MIL-STD-1553信号；
MIL-STD-1553接口，与变压器电性连接，用于对外传输MIL-STD-1553信号；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供复位信号；
串口信号输送系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用串口与外部系统通信；
无线模式系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用无线模块与外部系统通信；
按键调节系统，分别与FPGA控制模块、串口信号输送系统、电源供电系统以及无线模式系统电性连接，用于操作交互；
LED指示灯，与FPGA控制模块电性连接，用于指示系统工作状态；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供复位信号。
在不外接电源的情况下，可产生MIL-STD-1553信号；可适用于MIL-STD-1553电缆检测，该系统有多种信号产生模式选择，在自发模式下，按照内置数据格式自动产生MIL-STD-1553信号
所述的电源供电系统包括电池、与电池电性连接的充电及升压电路模块、与充电及升压电路模块电性连接的LDO稳压器以及DC-DC转换器，所述的DC-DC转换器与FPGA控制模块电性连接。
所述的串口信号输送系统包括RS485接口与RS485芯片，所述的RS485芯片分别与FPGA控制模块和LDO稳压器电性连接。
所述的无线模式系统为WIFI转WART模块，且WIFI转WART模块分别与DC-DC转换器以及FPGA控制模块电性连接。
所述的FPGA控制模块、IL-STD-1553收发器模块、变压器以及MIL-STD-1553接口依次电性连接。
一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，在无线模式下，其具体步骤如下：
S1、按键调节：启动按键调节系统中的电源按键和无线模式的按键，使电脑和WIFI转WART模块进行连接；
S2、发送数据：使WIFI转WART模块接收电脑传输过来的网络信号；
S3、转换信号：使WIFI转WART模块将网络信号转换成UART信号并传输给FPGA；
S4、信号放大：PGA将反馈信号反方向传输给电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
S5、转换低压信号：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
S6、低压信号放大：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种MIL-STD-1553信号发生器，包括用于系统电源管理、系统供电和充电管理的电源供电系统，其特征在于：还包括：
FPGA控制模块，与电源供电系统电性连接，用于协议解析和曼彻斯特码生成；
IL-STD-1553收发器模块，与FPGA控制模块电性连接，用于将曼彻斯特码转换为双相MIL-STD-1553差分信号；
变压器，与IL-STD-1553收发器模块电性连接，用于将双相MIL-STD-1553差分信号升压为标准的MIL-STD-1553信号；
MIL-STD-1553接口，与变压器电性连接，用于对外传输MIL-STD-1553信号；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA控制模块提供复位信号；
串口信号输送系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用串口与外部系统通信；
无线模式系统，分别与FPGA控制模块以及电源供电系统电性连接，用于系统利用无线模块与外部系统通信；
按键调节系统，分别与FPGA控制模块、串口信号输送系统、电源供电系统以及无线模式系统电性连接，用于操作交互；
LED指示灯，与FPGA控制模块电性连接，用于指示系统工作状态；
晶体振荡器，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供频率信号；
复位模块，与FPGA控制模块电性连接，用于给FPGA提供复位信号。
2.根据权利要求1所述的一种MIL-STD-1553信号发生器，其特征在于：所述的电源供电系统包括电池、与电池电性连接的充电及升压电路模块、与充电及升压电路模块电性连接的LDO稳压器以及DC-DC转换器，所述的DC-DC转换器与FPGA控制模块电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种MIL-STD-1553信号发生器，其特征在于：所述的串口信号输送系统包括RS485接口与RS485芯片，所述的RS485芯片分别与FPGA控制模块和LDO稳压器电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种MIL-STD-1553信号发生器，其特征在于：所述的无线模式系统为WIFI转WART模块，且WIFI转WART模块分别与DC-DC转换器以及FPGA控制模块电性连接。
5.利用权利要求1至4中任一项所述的一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其特征在于：其具体步骤如下：
S1、按键调节：
a、自发模式下：按键调节系统中的电源按键和自发模式的按键；
b、串口模式下：启动按键调节系统中的电源按键和串口模式的按键；
c、无线模式下：启动按键调节系统中的电源按键和无线模式的按键，使电脑和WIFI转WART模块进行连接；
S2、发送数据：
a、自发模式下：使FPGA将自定的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
b、串口模式下：使RS485接口接收电脑传输过来的RS485信号；
c、无线模式下：使WIFI转WART模块接收电脑传输过来的网络信号；
S3、转换信号：
a、自发模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号；
b、串口模式下：使RS485接口将RS485信号转换成TTL电平并给FPGA；
c、无线模式下：使WIFI转WART模块将网络信号转换成UART信号并传输给FPGA；
S4、信号放大：
a、自发模式下：使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口；
b、串口模式下：使FPGA将反馈信号反方向传输给外部电性连接的电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
c、无线模式下：PGA将反馈信号反方向传输给电脑，使FPGA将接收到的数据转换成曼特斯特码发送给MIL-STD-1553收发器模块；
S5、转换低压信号：
S6、低压信号放大。
6.根据权利要求5所述的一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其特征在于：所述步骤S5中，串口模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号。
7.根据权利要求5所述的一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其特征在于：所述步骤S5中，无线模式下：使MIL-STD-1553收发器模块将曼特斯特码转换成低电压的MIL-STD-1553信号。
8.根据权利要求5所述的一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其特征在于：所述步骤S6中，在串口模式下，使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
9.根据权利要求5所述的一种MIL-STD-1553信号发生器的使用方法，其特征在于：所述步骤S6中，在无线模式下，使变压器将低电压的MIL-STD-1553信号放大成标准的MIL-STD-1553信号给MIL-STD-1553接口。
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刘良勇 等: "基于FPGA的MIL-STD-1553B信号发生器设计与实现" *

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