CN115833947A - 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 - Google Patents
一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115833947A CN115833947A CN202310116670.9A CN202310116670A CN115833947A CN 115833947 A CN115833947 A CN 115833947A CN 202310116670 A CN202310116670 A CN 202310116670A CN 115833947 A CN115833947 A CN 115833947A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- optical fiber
- optical
- layer
- control system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于不同列阵方式的光纤智能嵌入控制系统,所述控制系统以原嵌入控制系统的主控板作为基板,并以该基板上留出数据接口后,通过一个或以上的扩展板进行光纤线路接入。其中扩展板上包括光纤接口模块、选择模块以及接收模块;光纤接口模块的数量可以为复数个并且以阵列形式布置于一块或多块扩展板上;所述选择模块由所述中间层进行硬件虚拟化后,由所述软件层中的程序进行控制,通过切换一个或以上所述选择模块中的工作参数,实现在所述扩展板上形成指定光路,以使得基于不同光纤阵列的光纤线路所传输的光信号在所述接收模块完成正确的光电转换后,形成正确的电信号。
Description
技术领域
本发明涉及光纤嵌入控制装置领域,尤其涉及 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统。
背景技术
嵌入式系统是以具体应用为设计的核心目标,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。可以说,嵌入式系统不是专用计算机系统,而是具有高度订制化的控制系统。而随着对光纤通讯技术的发展,需要将光纤线路与嵌入式系统进行连接时遇到技术上的瓶颈。
对于嵌入式系统由于其硬件层相对固化,无法进行灵活扩展;而对于光纤线路而言,越着数据传输量的增加以及更多地采用了复杂的各类型光纤阵列的线路大量应用,这两者的特点发生了一定冲突。
查阅相关地已公开技术方案,公开号为CA2381599A1的技术方案提出了一种光纤阵列结构,通过设置在光纤阵列部件中的可移动机构,实现光纤阵列形状的改变,提供了一些接入上的适应性便利;公开号为JP2003043307A的技术方案提供了一种便利插入与拆卸的光纤阵列组合方案,实现了对不同形状的光纤阵列进行快速插拨的功能;公开号为JP2004286915A的技术方案提供了一种针对不同布置形式的光纤阵列的精密固定方式,提高了光纤阵列的接入精度。
以上技术方案均提及到各种对于光纤阵列的灵活性和精密性设计方案,然而针对嵌入式系统的应用方案却少有提及。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种基于不同列阵方式的光纤智能嵌入控制系统,所述控制系统可以原嵌入控制系统的主控板作为基板,并以该基板上留出数据接口后,通过一个或以上的扩展板进行光纤线路接入。其中扩展板上包括光纤接口模块、选择模块以及接收模块;光纤接口模块的数量可以为复数个并且以阵列形式布置于一块或多块扩展板上;所述选择模块由所述中间层进行硬件虚拟化后,由所述软件层中的程序进行控制,通过切换一个或以上所述选择模块中的工作参数,实现在所述扩展板上形成指定光路,以使得基于不同光纤阵列的光纤线路所传输的光信号在所述接收模块完成正确的光电转换后,形成正确的电信号。
本发明采用如下技术方案:
一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述控制系统包括硬件层、中间层和软件层;其中
所述硬件层包括提供数据输入、运算、数据输出的各种元件,用于进行数据处理;所述硬件层包括基板以及一个或一个以上的扩展板;所述基板包括数据接口,用于与一个或一个以上所述扩展板进行通讯连接;
所述软件层包括系统软件层以及应用软件层;其中所述系统软件层提供操作系统服务、存储系统服务、图形系统服务、网络通信系统服务中的一种或以上;所述应用软件层由应用程序组成,用于实现对被控对象的控制功能;
所述中间层为硬件抽象层,用于将所述硬件层的硬件进行虚拟抽象化处理,并为所述软件层提供虚拟硬件接口,便于所述软件层进行对所述硬件层的直接控制;
其中,每个所述扩展板上包括一个或以上的光纤接口模块、一个或以上的选择模块以及接收模块;一条或以上的光路由所述光纤接口模块、所述选择模块以及所述接收模块顺序形成;
所述选择模块由所述中间层进行硬件虚拟化后,由所述软件层中的程序进行控制,通过切换一个或以上所述选择模块中的工作参数,实现在所述扩展板上形成指定光路,以使得基于不同光纤阵列的光纤线路所传输的光信号在所述接收模块完成正确的光电转换后,形成正确的电信号;
优选地,以光纤线路插入所述光纤接口模块后光进入的轴线方向为z轴,垂直于z轴为x、y轴方向;光纤阵列中的多根光纤的端口在x-y平面上形成阵列;光纤阵列的形式包括沿x轴方向上并排布置的m根光纤以及在y轴方向上并列布置的n根光纤,以形成m*n的光纤阵列,其中m,n为大于等于1的正整数;
优选地,所述选择模块包括分光模块以及光偏转模块;其中,
所述分光模块用于对光信号进行选择,包括从光信号中分离出指定波长的光信号;
所述光偏转模块用于对通过所述选择模块的光信号的路径进行偏转和指定,从而将从来自不同路径的光信号引导向所述接收模块;
优选地,所述光偏转模块为微机电可变形反射镜阵列;所述光偏转模块的偏转角度由所述软件层的程序进行控制;
优选地,所述扩展板还包括控制模块;所述控制模块通讯连接所述控制模块,用于控制所述选择模块的光信号传播路径;并且,所述控制模块包括存储器、处理器和驱动控制器;其中,
所述存储器用于存储控制所述选择模块的多组预定参数;
所述处理器通过使用预定参数来确定用于光信号路径切换的所述分光模块以及光偏转模块,并且对所述驱动控制器发送指令,使所述驱动控制器向所述分光模块以及光偏转模块施加控制电压;
优选地,所述控制模块为现场可编程门阵列(FPGA)芯片;
优选地,所述控制模块通过从外部数据接口,更新存储于所述存储器的数据,包括程序、数据库、指令库以及所述多组预定参数;
优选地,所述基板包括第一晶振;所述扩展板包括第二晶振;所述基板与所述扩展板通过使用第一晶振以及第二晶振产生的时钟信号进行时钟同步;
优选地,所述控制模块包括基于时钟信号,控制所述选择模块工作;所述存储器包括存储一个或者以上所述光纤接口模块的接入时序信息,从而根据接入时序信息的时序以及时钟信号,控制所述选择模块的根据预定参数,对指定的所述光纤接口模块进行光路控制,从而使指定的所述光纤接口模块的光信号被所述接收模块获取。
本发明所取得的有益效果是:
本发明的控制系统基于嵌入系统的原有设计进行拓展,只需要在原硬件层上留出扩展板的接口即可以实现对多种光纤阵列的兼容和连接,大大减少修改原嵌入系统硬件层的成本;
本发明的扩展板采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片技术,FPGA芯片的可重构性明显减少硬件开发成本,具有开发周期短、系统灵活度高等优点,能够为后期的程序、数据库等技术升级提供便利;
本发明的控制系统通过可硬新的程序实现对选择模块的工作参数的灵活控制,使其可适应于各类型设计的光纤阵列;
本发明的控制系统中各软、硬件部分采用了模块化设计,方便今后的升级或者更换相关的软、硬件环境,降低了使用的成本。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。
附图1为本发明所述嵌入控制系统的总体示意图;
附图2为实施例所述嵌入控制系统的扩展板的示意图;
附图3为实施例中示例性的若干光纤阵列的示意图;
附图4为实施例中所述控制模块的示意图;
附图5为实施例中一种通过分光模块实现分光功能的示意图;
附图6为实施例中一种通过光偏转模块实现两种光路偏转的示意图。
附图标号说明:
1-被控对象;10-硬件层;11-基板;12-扩展板;20-中间层;30-软件层;121-光纤接口模块;122-分光模块;123-光偏转模块;124-接收模块;125-控制模块;131-存储器;132-处理器;133-驱动控制器。
具体实施方式
为了使得本发明的目的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明 ,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位.以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一:
如附图1所示,一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,所述控制系统包括硬件层10、中间层20和软件层30;其中
所述硬件层10包括提供数据输入、运算、数据输出的各种元件,用于进行数据处理;所述硬件层10包括基板11以及一个或一个以上的扩展板12;所述基板11包括数据接口,用于与一个或一个以上所述扩展板12进行通讯连接;
所述软件层30包括系统软件层以及应用软件层;其中所述系统软件层提供操作系统服务、存储系统服务、图形系统服务、网络通信系统服务中的一种或以上;所述应用软件层由应用程序组成,用于实现对被控对象1的控制功能;
所述中间层20为硬件抽象层,用于将所述硬件层10的硬件进行虚拟抽象化处理,并为所述软件层30提供虚拟硬件接口,便于所述软件层30进行对所述硬件层10的直接控制;
其中,如附图2所示,每个所述扩展板12上包括一个或以上的光纤接口模块121、一个或以上的选择模块以及接收模块124;一条或以上的光路由所述光纤接口模块121、所述选择模块以及所述接收模块124顺序形成;
所述选择模块由所述中间层20进行硬件虚拟化后,由所述软件层30中的程序进行控制,通过切换一个或以上所述选择模块中的工作参数,实现在所述扩展板12上形成指定光路,以使得基于不同光纤阵列的光纤线路所传输的光信号在所述接收模块124完成正确的光电转换后,形成正确的电信号;
优选地,以光纤线路插入所述光纤接口模块121后光进入的轴线方向为z轴,垂直于z轴为x、y轴方向;光纤阵列中的多根光纤的端口在x-y平面上形成阵列;光纤阵列的形式包括沿x轴方向上并排布置的m根光纤以及在y轴方向上并列布置的n根光纤,以形成m*n的光纤阵列,其中m,n为大于等于1的正整数;
优选地,所述选择模块包括分光模块122以及光偏转模块123;其中,
所述分光模块122用于对光信号进行分离,包括从光信号中分离出指定波长的光信号;
所述光偏转模块123用于对通过所述选择模块的光信号的路径进行偏转和指定,从而将从来自不同路径的光信号引导向所述接收模块124;
优选地,所述光偏转模块123为微机电可变形反射镜阵列;所述光偏转模块123的偏转角度由所述软件层30的程序进行控制;
优选地,所述扩展板12还包括控制模块125;如附图4所示,所述控制模块125通讯连接所述控制模块125,用于控制所述选择模块的光信号传播路径;并且,所述控制模块125包括存储器131、处理器132和驱动控制器133;其中,
所述存储器131用于存储控制所述选择模块的多组预定参数;
所述处理器132通过使用预定参数来确定用于光信号路径切换的所述分光模块122以及光偏转模块123,并且对所述驱动控制器133发送指令,使所述驱动控制器133向所述分光模块122以及光偏转模块123施加控制电压;
优选地,所述控制模块125为现场可编程门阵列(FPGA)芯片;
优选地,所述控制模块125通过从外部数据接口,更新存储于所述存储器131的数据,包括程序、数据库、指令库以及所述多组预定参数;
优选地,所述基板11包括第一晶振;所述扩展板12包括第二晶振;所述基板11与所述扩展板12通过使用第一晶振以及第二晶振产生的时钟信号进行时钟同步;
优选地,所述控制模块125包括基于时钟信号,控制所述选择模块工作;所述存储器131包括存储一个或者以上所述光纤接口模块121的接入时序信息,从而根据接入时序信息的时序以及时钟信号,控制所述选择模块的根据预定参数,对指定的所述光纤接口模块121进行光路控制,从而使指定的所述光纤接口模块121的光信号被所述接收模块124获取;
为了方便说明,本说明所述扩展板12的取向参照笛卡尔坐标系的x、y和z轴来设定;除有专门指出的外,z轴是沿光信号进入所述光纤接口模块121方向的轴线;当前光纤模块设计中的趋势提倡光信号基本上平行地进入光纤阵列基底的结构;因此,z轴一般是沿光纤阵列模块插入对应接口时的方向;
另一方面,x和y轴均与z轴垂直;并且设定x轴与所述扩展板12的板平面平行;y轴则垂直于所述扩展板12的板平面;因此,光纤线束内部的光纤阵列的多个光纤微带端口,在x-y平面上分布;而不同的光纤阵列根据实际需要,在x-y平面上的分布方式有所不同,因此对于嵌入式硬件平台来说,能否适配不同的光纤阵列;
如附图3所示,示例性地指出几种可能涉及到的光纤阵列形式;需要说明的是,光纤阵列一般配合使用相关的光纤接头使用;光纤接头有助于将光纤阵列压实并固定,同时接头上配有与所述光纤接口模块121相互配合的接入机构,以使接头在插入光纤接口模块121后具有统一的方向和空间位置;
如附图3所示,该光纤阵列沿x轴方向布置其多个光纤微带,例如附图3中的(A)所示为4条光纤微带,形成1*4的光纤阵列;而如附图3中的(B)所示,在相同的光纤接头内,具有6条光纤微带,形成1*6的光纤阵列;并且,在其他的实施方式中,可以沿x轴布置的光纤微带数目可以为其他数量,即表示为1*n,n为正整数;
而进一步的,在一些实施方式中,为求使数据具有更多的传输线路,可如附图3中的(C)所示,光纤阵列可以在x和y轴方向上具有多个光纤微带,从而形成m*n形式的光纤阵列,例如2*6或者4*6,或者更多的阵列形式;
进一步的,在相关领域利用对光纤通讯以及相关零部件不断微型化的需求已在几个方面影响到光电模块;例如,在同一大小尺寸规格的光纤接头上容纳尽可能多的光纤微带的要求;而实际上,由于嵌入系统的本身特性,其无法对现有的硬件层10的相关部件,尤其是主控板作出大幅度修改;
进一步的,在一些实施方法中,在同一扩展板12上的两个或多个所述光纤接口模块沿y轴方向进行堆叠设置;在一些实施方法中,两个或多个所述光纤接口模块沿y轴和x轴方向同时排列设置,从而形成二维展开的接口阵列;
同时,本实施例中,所述基板11可以理解为嵌入系统的主控板;在所述基板11上留出接口,并通过该接口与一个或以上的所述扩展板12进行通讯连接;由所述扩展板12上设置 的多个光纤接口模块、可以实现对一组或者多组光纤阵列的同时接入;通过设置所述选择模块的不同的预定参数,从而实现多种光纤列阵形式、多种光路的转换,从而实现对不同光纤阵列的兼容;以下将作出说明;
一些实施方式中,所述扩展板12采用了现场可编程门阵列(FPGA)芯片进行设计和生产;FPGA芯片可利用门电路直接运算,数据处理速度快,而且用户可以根据自己的需求定义这些门电路和存储器之间的布线,改变执行方案,以期得到最佳效果;FPGA可以采用OpenCL等更高效的编程语言,降低了硬件编程的难度,还可以集成和不断更新需要的控制功能,整合更多的指令集组合,提高了应用的灵活性;同时FPGA具有低能耗、高性能以及可编程等特性,而且计算能力出色,适用于对接复杂的光纤阵列模组的通讯,以应付更多样的光信号选择以及时序设定;
一些实施方式中,所述基板11与所述扩展板12之间采用并行总线通信或者串行总线通信;
一些实施方式中,使用以下步骤生成一组或多组预定参数,并将其存储到存储器131中:
由技术人员确定待接入所述扩展板12的一个或多个光纤接头所配置的光纤阵列的形式,以及每个光纤接头待插入的光纤接口模块;
由技术人员设定一个或多个光纤接口模块的读取时序参数,以确定该光纤线路的数据正确时序;并且包括设定每个光纤接口模块的光信号分光参数,以确定该光纤线路的光信号能被正确地进行分光处理;并将以上参数编制为预定参数,并存储到存储器131中;
在需要读取光纤线路的数据时,由控制模块125从存储器131中获取对应于该光纤线路的正确的预定参数;由处理器根据预定参数,计算选择模块中分光模块122以及偏转子模块的工作参数,并发送控制指令到驱动控制器133,从而控制分光模块122以及偏转子模块工作;
而在另一些实施方式中,所述控制系统为一个闭环控制系统;则由基板11首先获取被控对象的工作状态并记录相关工作状态参数;基板11根据工作状态参数,根据已有的控制程序计算被控对象的有关控制参数,并对被控对象实施控制;同时,基板11将工作状态参数发送到扩展板12;扩展板12根据工作状态参数,计算需要读取的光纤线路并进行后续处理;
其中,在一些实施方式中,光纤线路的数据被接收模块124进行光电转换进行并生成数字数据后,可以写入存储器131中进行数据缓存;被缓存的数据可以根据由基板11反馈的被控对象的工作状态参数进行进一步地被发送到基板11以更新基板11对被控对象的控制方法,或者可以在一段时间后被舍弃。
实施例二:
本实施例应当理解为至少包含前述任意一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进:
在一些实施方式中,所述控制系统中有多块扩展板;每块扩展板针对不同的光纤阵列进行工作;并且多块扩展板之间通过数据接口进行通信,以用于共享和处理来自其他扩展板数据;
优选地,所述分光模块122是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件,分光模块122可将一路光信号中传输的光能量按照既定的比例分配给两路或者是多路光信号;所述分光模块122的形式包括热熔拉锥型、 PLC 平面波导型等;
如附图5所示,示例性地说明一种包括多个扩展板的实施方式;
光纤线路插入光纤接口模块后,其中一路光信号50进一步进入分光模块122中的其中一个分光器522;通过分光器522的分光处理,将光信号分离为第一光路以及第二光路,分别在图中以虚线和双点画线表示;
第一光路和以第二光路进一步进入光偏转模块123;其中,第一光路被光偏转处理后,进入第一接收模块501;第二光路被光偏转处理后,进入第二接收模块502;
一些实施方式中,第一接收模块501进一步与其他扩展板进行通信连接,其将第一光路的光信号转换为电信号数据后,发送到其他扩展板作进一步处理;
而第二接收模块502则与基板11通讯连接,其将第二光路的光号转换为电信号数据后直接发送到基板11作进一步处理;
通过以上的实施方式,嵌入系统可以兼容基于不同光纤阵列的光纤线路信号,同时扩展板之间可以基于数据的共享以及扩展板本身具有的高灵活性和本身的数据处理能力,对数据进行处理后再发送到基板11进行处理,有效提高了嵌入系统的多场景应用适应性。
实施例三:
本实施例应当理解为至少包含前述任意一个实施例的全部特征,并在其基础上进一步改进:
进一步的,在一些实施方式中,采用光偏转单元对同一光信号进行光路偏转处理,以使其进入指定的接收模块;
如附图6所示,光纤线路插入光纤接口模块后,其中一路光信号50进一步进入分光模块中的其中一个分光器522;在通过分光器522后,光信号进一步到达光偏转模块;
所述光偏转模块,优选地基于微机电可变形装置的反射镜阵列,即基于MEMS的反射镜阵列;其使用MEMS微加工技术制作芯片式微反射镜,通过控制信号诸如电压/电流信号实现MEMS反射镜的微小偏转,改变该反射镜角度以改变光路,进而实现不同光纤之间连接的技术;MEMS光开关具有体积小,插入损耗低,串扰小,切换速度快(微秒),重复性好等优点;
通过控制模块对光信号50基于时序上的设定,控制光偏转模块的工作参数,将光信号50在不同时间节点时,分别传导到第一接收模块501以及第二接收模块502;
例如,在T1时刻,需要在光信号50偏转到第一接收模块501,而在不同于T1时刻的T2时刻,则偏转到第二接收模块502;
而在其他的实施方式中,在常规的工作时段,光信号50均通过光偏转模块传导到第一接收模块501;而若第一接收模块501出现故障时,则调整光偏转模块将光信号50偏转向第二接收模块502。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路,过程,算法,结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (9)
1.一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述控制系统包括硬件层、中间层和软件层;其中
所述硬件层包括提供数据输入、运算、数据输出的各种元件,用于进行数据处理;所述硬件层包括基板以及一个或一个以上的扩展板;所述基板包括数据接口,用于与一个或一个以上所述扩展板进行通讯连接;
所述软件层包括系统软件层以及应用软件层;其中所述系统软件层提供操作系统服务、存储系统服务、图形系统服务、网络通信系统服务中的一种或以上;所述应用软件层由应用程序组成,用于实现对被控对象的控制功能;
所述中间层为硬件抽象层,用于将所述硬件层的硬件进行虚拟抽象化处理,并为所述软件层提供虚拟硬件接口,便于所述软件层对所述硬件层的直接控制;
其中,每个所述扩展板上包括一个或以上的光纤接口模块、一个或以上的选择模块以及接收模块;一条或以上的光路由所述光纤接口模块、所述选择模块以及所述接收模块顺序形成;
所述选择模块由所述中间层进行硬件虚拟化后,由所述软件层中的程序进行控制,通过设定一个或以上所述选择模块的预定参数,实现在所述扩展板上形成指定光路,以使得基于不同光纤阵列的光纤线路所传输的光信号在所述接收模块完成正确的光电转换后,形成正确的电信号。
2.如权利要求1所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,以光纤线路插入所述光纤接口模块后光进入的轴线方向为z轴,垂直于z轴为x以及y轴方向;光纤阵列中的多根光纤的端口在x-y平面上形成阵列;光纤阵列的形式包括沿x轴方向上并排布置的m根光纤以及在y轴方向上并列布置的n根光纤,以形成m*n的光纤阵列,其中m、n为大于等于1的正整数。
3.如权利要求2所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述选择模块包括分光模块以及光偏转模块;其中,
所述分光模块用于对光信号进行分离,包括从光信号中分离出指定波长的光信号;
所述光偏转模块用于对通过所述选择模块的光信号的路径进行偏转和指定,从而将从来自不同路径的光信号引导向指定的所述接收模块。
4.如权利要求3所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述光偏转模块为微机电可变形反射镜阵列;所述光偏转模块的偏转角度由所述软件层的程序进行控制。
5.如权利要求4所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述扩展板还包括控制模块;所述控制模块通讯连接所述选择模块,用于控制所述选择模块的光信号传播路径;并且,所述控制模块包括存储器、微处理器和驱动控制器;其中,
所述存储器用于存储控制所述选择模块的多组预定参数;
所述微处理器通过使用预定参数来确定用于光信号路径切换的所述分光模块以及光偏转模块,并且对所述驱动控制器发送指令,使所述驱动控制器向所述分光模块以及光偏转模块施加控制电压。
6.如权利要求5所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述控制模块为现场可编程门阵列芯片。
7.如权利要求6所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述控制模块通过从外部数据接口,更新存储于所述存储器的数据,包括程序、数据库、指令库以及所述多组预定参数。
8.如权利要求7所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述基板包括第一晶振;所述扩展板包括第二晶振;所述基板与所述扩展板通过使用第一晶振以及第二晶振产生的时钟信号进行时钟同步。
9.如权利要求8所述一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统,其特征在于,所述控制模块包括基于时钟信号,控制所述选择模块工作;所述存储器包括存储一个或者以上所述光纤接口模块的接入时序信息,从而根据接入时序信息的时序以及时钟信号,控制所述选择模块的根据预定参数,对指定的所述光纤接口模块进行光路控制,从而使指定的所述光纤接口模块的光信号被所述接收模块获取。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310116670.9A CN115833947B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310116670.9A CN115833947B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115833947A true CN115833947A (zh) | 2023-03-21 |
CN115833947B CN115833947B (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=85521441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310116670.9A Active CN115833947B (zh) | 2023-02-15 | 2023-02-15 | 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115833947B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101677280A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-03-24 | 中国科学院自动化研究所 | 一种光纤现场总线通讯系统 |
US20150331198A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-11-19 | Finisar Corporation | NxN Optical Switch |
CN206850805U (zh) * | 2017-02-27 | 2018-01-05 | 中标易云信息技术有限公司 | 基于usb aoc光纤传输的云终端系统 |
CN111596412A (zh) * | 2020-04-12 | 2020-08-28 | 桂林电子科技大学 | 基于阵列mems反射器的多芯光纤可编程多功能器件 |
CN115114202A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-27 | 哈尔滨诺信工大测控技术有限公司 | 基于光纤通信接口扩展的嵌入式web服务器 |
-
2023
- 2023-02-15 CN CN202310116670.9A patent/CN115833947B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101677280A (zh) * | 2008-09-17 | 2010-03-24 | 中国科学院自动化研究所 | 一种光纤现场总线通讯系统 |
US20150331198A1 (en) * | 2013-07-02 | 2015-11-19 | Finisar Corporation | NxN Optical Switch |
CN206850805U (zh) * | 2017-02-27 | 2018-01-05 | 中标易云信息技术有限公司 | 基于usb aoc光纤传输的云终端系统 |
CN111596412A (zh) * | 2020-04-12 | 2020-08-28 | 桂林电子科技大学 | 基于阵列mems反射器的多芯光纤可编程多功能器件 |
CN115114202A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-27 | 哈尔滨诺信工大测控技术有限公司 | 基于光纤通信接口扩展的嵌入式web服务器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115833947B (zh) | 2023-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10725254B2 (en) | High density opto-electronic interconnection configuration utilizing passive alignment | |
Nordin et al. | Advanced optical interconnection technology in switching equipment | |
KR20060085557A (ko) | 광섬유 전력 분할기 모듈 장치 | |
EP1380862A2 (en) | Optical power splitter | |
EP0547262A1 (en) | Modular photonic waveguide distribution system | |
US6860642B2 (en) | Compact optical package with modular optical connector | |
Louri et al. | 3D optical interconnects for high-speed interchip and interboard communications | |
CN115833947A (zh) | 一种基于不同阵列方式的光纤智能嵌入控制系统 | |
US20040027644A1 (en) | Programmable photonic device and method | |
CN112415684B (zh) | 一种无源光纤交叉配线装置 | |
Holland et al. | Optical fiber circuits | |
CN109116469A (zh) | 光模块 | |
JP2000329962A (ja) | 光分岐装置及びこれを用いた光バス回路 | |
Shahid et al. | Small and efficient connector system | |
CN100376918C (zh) | 光束切换/调节装置及其制造方法 | |
US10302882B2 (en) | Electro-optically based network infrastructures for telecommunication systems | |
US6591031B2 (en) | Optical switch with movable mirror | |
JP3752967B2 (ja) | 光分岐装置 | |
WO2024093291A1 (zh) | 光连接器、光尾纤、光跳线、光通信设备及系统 | |
CN118033824A (zh) | 光连接器、光尾纤、光跳线、光通信设备及系统 | |
CN108897927B (zh) | 基于AMC架构的RapidIO系统集成应用验证系统及方法 | |
JPS5915422B2 (ja) | パツケ−ジ間光伝送方式 | |
Ruggeri et al. | Design and development of a fully automated assembly solution for optical backplane interconnection circuits | |
Lubowe | OPTICAL INTERCONNECTIONS AND ELECTRONIC PACKAGING | |
Chamberlain et al. | Topologies and technologies for optically interconnected multicomputers using inverted graphs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |