CN203416256U - 差分平衡mil-std-1553a/b信号中继器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，包括两个收发器、控制芯片FPGA与电平控制模块，在其中一个收发器收到1553信号后，此收发器将收到的1553信号转换为控制芯片FPGA可识别的信号，此信号经控制芯片FPGA处理后，控制芯片FPGA通过控制电平控制模块使另一个收发器工作，将控制芯片FPGA处理后的信号转换为对应的MIL-STD-1553A/B电缆可识别的1553信号，整个过程通过中继器的工作，使原来的1553信号完整也传输到另外一个MIL-STD-1553A/B电缆中，延长信号在MIL-STD-1553A/B电缆中的传输距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆网络中继器，特别是一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器。
背景技术
MIL-STD-1553总线是一种信息传输总线标准，美国先后公布了MIL-STD-1553（USAF）标准和 1553B 改进标准。由于MIL-STD-1553A/B相关设备的科技含量高及其敏感用途，因此，与其相关的测试/测量/分析/连接设备一直受到国外的禁运，即使可以进口，普遍存在有国外产品采购周期长、后续服务没保障、故障排除周期长等系列问题。
目前，根据现有的技术，信号在两条不同的MIL-STD-1553A/B电缆网络之间的传输距离可达到100米，随着电缆的延长，现有的传输距离明显无法满足MIL-STD-1553A/B的实际应用，为此，需要一种新的技术延长信号在两条不同MIL-STD-1553A/B电缆网络之间的传输距离。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，在对信号处理之后，延长信号在两条不同的MIL-STD-1553A/B电缆网络之间的传输距离。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，所述中继器连接于两条MIL-STD-1553A/B电缆之间，所述中继器包括：
两个收发器，所述两个收发器分别连接对应的一条MIL-STD-1553A/B电缆，用于接收对应的MIL-STD-1553A/B电缆发出的1553信号或发出1553信号至对应的MIL-STD-1553A/B电缆；
控制芯片，用于识别并接收其中一个收发器传输的信号，并控制另一个收发器将控制芯片接收的信号转换为对应的用于在MIL-STD-1553A/B电缆传输的1553信号，所述控制芯片分别与两个收发器电气连接；
电平控制模块，用于通过被控制芯片控制产生相应的电平信号进而控制对应的收发器，所述电平控制模块分别电气连接控制芯片与两个收发器。
所述控制芯片为采用中级控制逻辑算法IP核的控制芯片FPGA EP3C5E144。
所述收发器采用具有两路通道的1M收发器小板。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用的一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，在其中一个收发器收到1553信号后，此收发器将收到的1553信号转换为控制芯片FPGA可识别的信号，此信号经控制芯片FPGA处理后，控制芯片FPGA通过控制电平控制模块使另一个收发器工作，将控制芯片FPGA处理后的信号转换为对应的MIL-STD-1553A/B电缆可识别的1553信号，整个过程通过中继器的工作，使原来的1553信号完整也传输到另外一个MIL-STD-1553A/B电缆中，延长信号在MIL-STD-1553A/B电缆中的传输距离。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述中继器在MIL-STD-1553A/B电缆中的连接示意图；
图2是本实用新型所述中继器结构示意图；
图3是本实用新型所述中继器工作流程图。
具体实施方式
参照图1所示的中继器在MIL-STD-1553A/B电缆中的连接示意图，包括总线控制器（BC），总线控制器（BC）连接1553电缆网络B，通过总线控制器（BC）可以向1553电缆网络B的短接线A注入20.8V的1553信号，所述1553信号经过耦合器后按照理论的1/4倍衰减，并在短接线C处输出5.2V的波形，通过中继器后，再还原为20.8V的1553信号输入到1553电缆网络E的短接线D，从而达到中继的效果。所述耦合器能够对电压进行处理，可以按照具体的设定将输入的电压转换为所需的电压。本实用中所述向1553电缆网络B的短接线A注入20.8V的1553信号，此处20.8V的1553信号是符合实际应用的电压值，但在实际应用时，由于误差的存在，注入的电压值允许存在相应的变动，只要注入的电压在20.8V左右即可。
参照图2所示中继器结构示意图，包括有两个收发器、控制芯片FPGA与电平控制模块，所述两个收发器分别为收发器1与收发器2，收发器1、2分别与MIL-STD-1553A/B电缆连接，且收发器1与收发器2之间通过控制芯片FPGA连接，电平控制模块分别与控制芯片FPGA、收发器1及收发器2连接。其中FPGA是一种可编程门阵列，为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路。本实用具体采用的控制芯片FPGA为EP3C5E144，且控制芯片FPGA采用中级控制逻辑算法IP核，所述IP核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序。所述两个收发器1、2采用1M收发器小板，其中收发器小板具有两路通道，参照图中所示，收发器1、2分别具有A、B两个通道。在中继器工作时，当收发器1的某一通道（A通道或B通道）接收到1553信号后，此1553信号经收发器1放大处理后会被转换为控制芯片FPGA可识别的信号，此信号被传送到控制芯片FPGA中进行信号数据分析，之后，控制芯片FPGA通过控制电平控制模块产生相应的电平信号使收发器2相应的通道发出幅值为20.8V且信息一样的1553波形，此1553波型可以有效地被MIL-STD-1553A/B电缆识别并实现传输。当收发器2的某一通道（A或B通道）接收到1553信号时，工作方式与上述一致。在实际应用中，由于两个收发器是一样的，因此，控制芯片FPGA在接收到收发器传输的信号后，控制芯片FPGA会根据两个收发器的收发状态确定信号的发出通道，并将本身接收到的信号转换为MIL-STD-1553A/B电缆可以识别的信号。本实用中，电平控制模块受到控制芯片FPGA控制，提供给收发器可识别的控制信号，即控制芯片FPGA通过电平控制模块实现对收发器的控制。
本实用提供了中继器工作的流程图，参照图3所示，差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器上电后，一直处于判断两端接口是否有互补信号，控制芯片FPGA采集的1553消息是根据互补信号进行判断，由于收发器小板是单路输出，所以需要将两路输出通过电路设计成互补信号给FPGA，并且为了保证在常态下没有消息进来，互补信号应一直为低。如果没有互补信号，中继器则一直等待，如果有互补信号时，则对互补信号进行软件消抖，所述软件消抖是为了把数字信号的毛刺清除，达到数字滤波的作用。同时，控制芯片FPGA会判断是控制芯片FPGA的左端或右端先接收到的信号，此处所述左端为控制芯片FPGA与收发器1连接的一端，右端为控制芯片FPGA与收发器2连接的一端，控制芯片FPGA先接收到信号的一端活动信号使能，此时，先接收到信号的一端为接收端，所述使能即触发控制芯片进行相应动作，FPGA另一端发送信号使能给对应端收发器，此处所述另一端即为发送端，与此同时，消抖后的信号会被直接送至发送端，然后一直判断是否还有互补信号，如果有则一直发送，如果没有则接收端的活动信号关闭，不活动信号使能，发送端发送信号关闭。最终，中继器又处于等待判断两端是否有互补信号的状态。本实用在进行软件消抖时，采用8个时钟而非5个时钟。
通过本实用所述的中继器，可以有效地实现两组不同的MIL-STD-1553A/B电缆网络互相通信，并延长信号在MIL-STD-1553A/B电缆网络中的可传输距离至500米，突破原100米距离的限制，提升传输的效率，提高实用性，对相关领域的应用具有重要意义。
需要说明的是，尽管本实用所述中继器应用到相关的软件，但这些软件均为可以实现的现有技术，并不属于本实用的保护范围，本实用所要保护的具体为相关硬件组合而成的中继器。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，所述中继器连接于两条MIL-STD-1553A/B电缆之间，其特征在于，所述中继器包括：
两个收发器，所述两个收发器分别连接对应的一条MIL-STD-1553A/B电缆，用于接收对应的MIL-STD-1553A/B电缆发出的1553信号或发出1553信号至对应的MIL-STD-1553A/B电缆；
控制芯片，用于识别并接收其中一个收发器传输的信号，并控制另一个收发器将控制芯片接收的信号转换为对应的用于在MIL-STD-1553A/B电缆传输的1553信号，所述控制芯片分别与两个收发器电气连接；
电平控制模块，用于通过被控制芯片控制产生相应的电平信号进而控制对应的收发器，所述电平控制模块分别电气连接控制芯片与两个收发器。
2.根据权利要求1所述的一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，其特征在于：所述控制芯片为采用中级控制逻辑算法IP核的控制芯片FPGA EP3C5E144。
3.根据权利要求1或2所述的一种差分平衡MIL-STD-1553A/B信号中继器，其特征在于：所述收发器采用具有两路通道的1M收发器小板。
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