CN202374285U

CN202374285U - 一种使用可编程控制器的实时数据通信系统

Info

Publication number: CN202374285U
Application number: CN2011204275344U
Authority: CN
Inventors: 董文晓
Original assignee: Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Jiuzhou ATC Technology Co Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2021-11-02

Abstract

本实用新型属于数据通信系统领域，本实用新型公开了一种使用可编程控制器的实时数据通信系统，包括近端测试端、远端主机、通信板卡，所述通信板卡包括ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，所述近端测试端依序连接通信板卡的ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，并通过PCI总线接口连接远端主机，所述近端测试端通过429数据总线与通信板卡之间传输数据，所述远端主机端通过PCI总线与通信板卡之间传输数据。采用可编程控制器实现的飞机实时数据通信系统，用户可以根据需要设计进行，不会浪费资源；另外一方面用户逻辑和接口部分可以做在同一个器件内，PCI接口和用户逻辑会结合得更紧密。

Description

一种使用可编程控制器的实时数据通信系统

技术领域

本实用新型涉及实时数据通信系统，尤其涉及一种使用可编程控制器的实时数据通信系统。

背景技术

机载防撞系统是现在国际上通用的防止飞机空中危险接近、相撞的最有效的机载系统。该系统不依赖于地面空中交通管制系统，在飞机发生危险接近之前，可直接向飞行员提出警告，并给出避让建议，使飞机相互避让，它具备的防撞功能和提供信息的时效性及准确性都是地面系统所无法比拟的。因此，国际上很多国家均强制飞机安装该系统。

在机载防撞系统的设计过程中，有部分功能需要完成近端测试端和远端主机之间的实时数据通信，即负责将近端测试端接收到的数据（包括多种类型多种标号的采样数据）通过PCI接口传送到主机显示控制终端，并且同时接收主机传送过来的控制命令与控制数据，以完成数据的双向互通。

现有技术中所应用的PCI接口技术通常都是采用的专用接口芯片来完成，不仅功能有局限，而且价格高不经济，同时很难适用于复杂的环境条件。目前专用的PCI接口芯片，如AMCC公司的S59xx、PLX公司的PCI9xxx系列等。使用厂家提供的专用接口芯片，用户可能只使用到它的部分功能，会造成一定的资源浪费，更重要的是专用芯片价格高，不经济。

实用新型内容

针对现有技术中的专用接口芯片在使用上造成资源浪费，同时专用芯片价格高的问题，有必要提供一种新的PCI接口技术。

本实用新型公开了一种使用可编程控制器的实时数据通信系统，包括近端测试端、远端主机、通信板卡，所述通信板卡包括ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，所述近端测试端依序连接通信板卡的ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，并通过PCI总线接口连接远端主机，所述近端测试端通过429数据总线与通信板卡之间传输数据，所述远端主机端通过PCI总线与通信板卡之间传输数据。

优选地，上述可编程控器为FPGA。

优选地，上述FPGA包括包括FIFO存储器、数据分类与控制器、RAM存储器、协议转换控制器、PCI本地总线接口，并且上述内容集成在一个FPGA芯片上。

本实用新型的有益效果为：采用可编程控制器实现的实时数据通信系统，用户可以根据需要设计进行，不会浪费资源；另外一方面用户逻辑和接口部分可以做在同一个器件内，PCI接口和用户逻辑会结合得更紧密。

附图说明

图1为本实用新型的使用可编程控制器的实时数据通信系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示的本实用新型的使用可编程控制器的实时数据通信系统，包括近端测试端、远端主机、通信板卡。其中通信板卡又包括ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，所述近端测试端依序连接通信板卡的ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，并通过PCI总线接口连接远端主机，所述近端测试端通过429数据总线与通信板卡之间传输数据，所述远端主机端通过PCI总线与通信板卡之间传输数据。

近端测试端用于采集相应类型和相应标号的采样数据，并通过429总线传输给传送给通信板卡，通信板卡将接收到的数据进行乒乓存储，以确保数据的实时性与完整性，与此同时，可编程控制器如：FPGA根据约定的握手信号对存储的数据进行本地处理以及相应的信号处理，随后进行数据的分类与打包，并完成PCI本地总线协议的转换，然后通过PCI总线传输给主机显示控制终端。

另一方面，主机显示控制终端将控制命令与相应的控制数据打包后通过PCI总线传输给通信板卡，通信板卡在接收到这些控制命令与控制数据之后进行相应的PCI本地总线协议转换，随后可编程控制器：如FPGA对转换后的命令与数据进行解包与分类，以及进行相应的信号处理与数据处理，并存储在RAM存储器内，与此同时，向ARINC429接口芯片组提供握手信号，并发送到近端测试端。

ARINC429总线中的ARINC 是美国航空无线电公司英文字头的缩写，该公司1977年7月21日出版了“ARINC 429规范”一书，429规范就是飞机电子系统之间数字式数据传输的标准格式，在飞机上使用429总线的电子设备均应遵守这个规范，这样才能保证电子设备之间数据通讯的标准化，通用化。在429规范里规定了从所选定输出接口发送信息的方法。各组件之间的连接线使用由二根线绞结在一起再加上屏蔽保护的专用线，这种传输线称为429数据总线。429总线只能单向传输数据。

优选地，上述可编程控器为FPGA。FPGA（Field－Programmable Gate Array），即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA具有快速成品，可以被修改来改正程序中的错误和更便宜的造价等有点。

优选地，上述FPGA包括FIFO存储器、数据分类与控制器、RAM存储器、协议转换控制器、PCI本地总线接口，所述FIFO存储器依序连接数据分类与控制器、PCI本地总线接口、协议转换控制器。采样数据在进入FPGA之后，通过内置的FIFO存储器对采样数据进行缓存，然后通过数据分类与存储控制器分别完成对A类、B类以及其他类数据的数据格式匹配、重构、乒乓存储等处理，而后根据A类、B类以及其他类数据的不同特点与用途分别采用DMA、Burst等方式传送到PCI本地总线，通过协议转换控制器（在FPGA内应用的Ipcore）来实现PCI本地总线与PCI总线之间的转换。将厂家提供的PCI IPcore（如Altera公司）引入到FPGA，根据插卡的功能进行最优化，不需要实现所有的PCI功能。

优选地，上述FIFO存储器、数据分类与控制器、RAM存储器、协议转换控制器、PCI本地总线接口集成在一个芯片上，从而实现紧凑和高效的系统设计。

采用可编程控制器实现的飞机实时数据通信系统用户可以根据需要设计进行，不会浪费资源；另外一方面用户逻辑和接口部分可以做在同一个器件内，PCI接口和用户逻辑会结合得更紧密。使用可编程器件设计（如FPGA），将厂家提供的PCI IPcore（如Altera公司）引入到FPGA，根据插卡的功能进行最优化，不必实现所有的PCI功能，可以将PCI插卡的用户逻辑与PCI接口逻辑集成在一个芯片上，从而实现紧凑和高效的系统设计。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种使用可编程控制器的实时数据通信系统，其特征在于包括近端测试端、远端主机、通信板卡，所述通信板卡包括ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，所述近端测试端依序连接通信板卡的ARINC429接口芯片、可编程控制器、PCI总线接口，并通过PCI总线接口连接远端主机，所述近端测试端通过429数据总线与通信板卡之间传输数据，所述远端主机端通过PCI总线与通信板卡之间传输数据。

2.如权利要求1所述的实时数据通信系统，其特征在于所述可编程控器为FPGA。

3.如权利要求2所述的实时数据通信系统，其特征在于所述FPGA包括FIFO存储器、数据分类与控制器、RAM存储器、PCI本地总线接口、协议转换控制器。

4.如权利要求3所述的实时数据通信系统，其特征在于所述FIFO存储器、数据分类与控制器、RAM存储器、协议转换控制器、PCI本地总线接口、集成在一个芯片上。