CN202602675U - 中继卡和中继系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种中继卡和中继系统。涉及通信领域；解决了现有技术中不存在使用CAN总线实现MARS的机制的问题。该中继卡包括CAN总线驱动芯片和现场可编程门阵列(FPGA)；所述CAN总线驱动芯片一端通过CAN总线接口与CAN总线相连，另一端与所述FPGA相连；所述FPGA一端与所述CAN总线驱动芯片相连，另一端通过光电适配器总线接口与光电适配器相连。本实用新型提供的技术方案适用于多用途航电中继系统，实现了CAN总线在MARS中的应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种CAN总线电气信号的中继卡和中继系统。
背景技术
多用途航电中继系统(MARS)用来在分立实验室之间实现远程互联的航电中继网络，通过多种电气适配卡与各种电气接口连接，多种电气适配卡将不同的的电气信号转换成MARS需要的数据格式，一个光电适配器将数据转换成光信号进行传输；另一个光电适配器将接收到的光信号转化成电气适配卡所需要的数据格式，电气适配卡接收数据输出各种电气信号，完成电气信号的中继。
实用新型内容
本实用新型提供了一种中继卡和中继系统，解决了现有技术中不存在使用CAN总线实现MARS的机制的问题。
一种中继卡，包括CAN总线驱动芯片和现场可编程门阵列(FPGA)；
所述CAN总线驱动芯片一端通过CAN总线接口与CAN总线相连，另一端与所述FPGA相连；
所述FPGA一端与所述CAN总线驱动芯片相连，另一端通过光电适配器总线接口与光电适配器相连；
所述CAN总线驱动芯片通过所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换为TTL信号，将TTL信号发送到所述FPGA；
所述FPGA接收所述CAN总线驱动芯片发送的TTL信号，将所述TTL信号转换为光电适配器总线接口格式数据后，经由所述光电适配器总线接口发送至所述光电适配器，或，经由所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，将数据转换成TTL信号后发送到所述CAN总线驱动芯片。
优选的，所述FPGA包括一存储区，该存储区具体包括32比特(bit)的标识(ID)子存储区、4bit的数据链路控制(DLC)子存储区和64bit的数据(DATA)子存储区。
本发明还提供了一种中继系统，包括上述中继卡，所述CAN中继卡通过光电适配器总线接口与光电适配器相连，所述CAN中继卡通过CAN总线接口与CAN总线相连；
所述CAN中继卡自所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，并将所述数据转换成CAN总线电气信号后经由所述CAN总线接口传输到所述CAN总线，或，自所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换成所述光电适配器总线接口格式的数据后经由所述光电适配器接口发送至所述光电适配器。
本实用新型提供了一种中继系统，在需要发送电气信号时，CAN中继卡收集CAN协议电气信号，对所述CAN总线电气信号进行处理，得到光电适配器总线接口格式的数据，再将所述光电适配器总线接口格式的数据通过所述光电适配器总线接口，发送至光电适配器；在接收到光信号承载的数据时，光电适配器通过光电适配器总线接口，将自外部接收到的数据发送至CAN中继卡，所述CAN中继卡对自所述光电适配器接收的数据进行处理，得到CAN总线电气信号，然后通过所述CAN协议总线接口发送所述CAN总线电气信号。实现了CAN总线在MARS中的应用，解决了不存在使用CAN总线实现MARS的机制的问题。
附图说明
图1a为本实用新型的实施例提供的一种中继卡的结构示意图；
图1b为本实用新型的实施例一提供的一种中继系统的结构示意图；
图2为本实用新型的实施例二提供的一种信号传输方法的流程图；
图3为本实用新型的实施例二提供的一种信号传输方法的流程图。
具体实施方式
为了解决不存在使用CAN总线现在MARS的机制的问题，本实用新型的实施例提供了一种中继系统。下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
首先结合附图，对本实用新型的实施例一进行说明。
本实用新型实施例提供了一种中继卡，其结构如图1a所示，包括：
CAN总线驱动芯片和现场可编程门阵列(FPGA)；
所述CAN总线驱动芯片一端通过CAN总线接口与CAN总线相连，另一端与所述FPGA相连；
所述FPGA一端与所述CAN总线驱动芯片相连，另一端通过光电适配器总线接口与光电适配器相连；
所述CAN总线驱动芯片通过所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换为TTL信号，将TTL信号发送到所述FPGA；
所述FPGA接收所述CAN总线驱动芯片发送的TTL信号，将所述TTL信号转换为光电适配器总线接口格式数据后，经由所述光电适配器总线接口发送至所述光电适配器，或，经由所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，将数据转换成TTL信号后发送到所述CAN总线驱动芯片。
优选的，所述FPGA包括一存储区，该存储区具体包括包括32比特(bit)的标识(ID)子存储区、4bit的数据链路控制(DLC)子存储区和64bit的数据(DATA)子存储区。
本发明实施例还提供了一种中继系统，包括上述中继卡，其结构如图1b所示，所述CAN中继卡通过光电适配器总线接口与光电适配器相连，所述CAN中继卡通过CAN总线接口与CAN总线相连；
所述CAN中继卡自所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，并将所述数据转换成CAN总线电气信号后经由所述CAN总线接口传输到所述CAN总线，或，自所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换成所述光电适配器总线接口格式的数据后经由所述光电适配器接口发送至所述光电适配器。
下面结合附图，对本实用新型的实施例二进行说明。
本实用新型实施例提供了一种信号传输方法，应用于本实用新型的实施例一所提供的一种中继卡和中继系统中，通过该信号传输方法，将CAN总线电气信号转换成光电适配器所需要的数据格式，通过光电适配器进行光电传输；光电适配器接收到光信号，转换成CAN中继卡数据格式，再由CAN中继卡进一步将其转换成CAN总线电气信号发送到CAN总线上，实现在光电适配器和CAN总线之间的中继。CAN总线电气信号采用存储转发形式，避免MARS系统延长对总线的影响，可以同时多总线传输，提高实验室系统集成度。
对CAN总线电气传输通过光电适配器转换成光传输，并还原成CAN总线电气信号。可实现CAN多总线合并中继，简化线路，延长总线传输距离。
在图1b所示中继系统中使用本实用新型实施例提供的信号传输方法，通过解析CAN总线数据，进行存储，转换成以光电适配要求数据格式送出，具体流程如图2所示，包括：
步骤201、CAN中继卡收集CAN协议电气信号；
步骤202、所述CAN中继卡对所述CAN总线电气信号进行处理，得到光电适配器总线接口格式的数据；
本步骤具体包括：
1、对所述CAN总线电气信号进行电平转换，得到含有CAN协议的TTL信号；
将CAN总线电气信号(数据帧、遥控帧等)经驱动芯片电平转换为TTL帧信号。
2、根据CAN协议对所述含有CAN协议的TTL信号进行解析，获取有效数据；
在FPGA内部进行CAN协议解析进行CAN协议解析，将串行帧解析成并行数据，产生CAN设备ID、数据个数、数据内容等。
3、对所述有效数据进行拆分组合，得到所述光电适配器总线接口格式的数据；
在CAN总线传输的帧的大小是不定的，为了满足存储一条完整的帧，FPGA存储设置最大格式(标识(ID)占32bit、数据链路控制(DLC)占4bit、数据(DATA)占64bit)。将这帧数据添加标志位后重组成合适的数据格式，送至光电适配器，完成电气信号到光信号的转换。
步骤203、所述CAN中继卡将所述光电适配器总线接口格式的数据通过所述光电适配器总线接口，发送至光电适配器。
此外，使用本实用新型的实施例所提供的信号传输方法，还能够接收光电适配传输的数据，经过数据解析发送到相应的CAN总线上，实现CAN总线传输的中继，其流程如图3所示，包括：
步骤301、光电适配器通过光电适配器总线接口，将自外部接收到的数据发送至CAN中继卡；
步骤302、所述CAN中继卡对自所述光电适配器接收的数据进行处理，得到CAN总线电气信号；
本步骤具体如下：
1、所述CAN中继卡将自所述光电适配器接收的数据整合成中间数据格式的数据；
具体的，由FPGA接收到光电适配器送来的数据，通过标志位判断解析成CAN设备的ID、数据个数、数据内容等。
2、根据CAN协议，对所述中间数据格式的数据进行解析，得到含有CAN协议的TTL信号；
具体的，FPGA按照CAN协议规定将这些并行数据转成TTL串行帧信号。
3、对所述含有CAN协议的TTL信号进行电平转换，得到CAN总线电气信号；
具体的，由CAN驱动芯片完成TTL信号至CAN总线电气信号的转换。
步骤303、所述CAN中继卡通过所述CAN协议总线接口，向CAN总线发送所述CAN总线电气信号。
经驱动芯片电平转换，发送至CAN总线上，完成CAN总线的中继。
本实用新型的实施例提供的中继卡和中继系统，在需要发送电气信号时，CAN中继卡收集CAN协议电气信号，对所述CAN总线电气信号进行处理，得到光电适配器总线接口格式的数据，再将所述光电适配器总线接口格式的数据通过所述光电适配器总线接口，发送至光电适配器；在接收到光信号承载的数据时，光电适配器通过光电适配器总线接口，将自外部接收到的数据发送至CAN中继卡，所述CAN中继卡对自所述光电适配器接收的数据进行处理，得到CAN总线电气信号，然后通过所述CAN协议总线接口发送所述CAN总线电气信号。实现了CAN总线在MARS中的应用，解决了不存在使用CAN总线实现MARS的机制的问题。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种中继卡，其特征在于，包括CAN总线驱动芯片和现场可编程门阵列FPGA；
所述CAN总线驱动芯片一端通过CAN总线接口与CAN总线相连，另一端与所述FPGA相连；
所述FPGA一端与所述CAN总线驱动芯片相连，另一端通过光电适配器总线接口与光电适配器相连；
所述CAN总线驱动芯片通过所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换为TTL信号，将TTL信号发送到所述FPGA；
所述FPGA接收所述CAN总线驱动芯片发送的TTL信号，将所述TTL信号转换为光电适配器总线接口格式数据后，经由所述光电适配器总线接口发送至所述光电适配器，或，经由所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，将数据转换成TTL信号后发送到所述CAN总线驱动芯片。
2.根据权利要求1所述的中继卡，其特征在于，所述FPGA包括一存储区，该存储区具体包括32比特bit的标识ID子存储区、4bit的数据链路控制DLC子存储区和64bit的数据DATA子存储区。
3.一种中继系统，其特征在于，包括权利要求1或权利要求2所述的中继卡，所述CAN中继卡通过光电适配器总线接口与光电适配器相连，所述CAN中继卡通过CAN总线接口与CAN总线相连；
所述CAN中继卡自所述光电适配器接口接收所述光电适配器发送的数据，并将所述数据转换成CAN总线电气信号后经由所述CAN总线接口传输到所述CAN总线，或，自所述CAN总线接口收集所述CAN总线上的CAN总线电气信号，并将所述CAN总线电气信号转换成所述光电适配器总线接口格式的数据后经由所述光电适配器接口发送至所述光电适配器。
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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2011
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