CN203608227U - 一种双向缓冲1553b/can总线协议转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器,包括28V电源接口连接器(1)、电源转换芯片(2)、1553B总线接口连接器(3)、1553B总线隔离收发芯片(4)、1553B总线协议控制芯片(5)、CAN总线协议控制芯片(9)、CAN总线隔离收发芯片(10)和CAN总线接口连接器(11)。以ARM控制器芯片(7)和双口RAM芯片(6)为中心组成电连接,以两组3.3/5V电平转换芯片进行内部电平转换。接收1553B总线或CAN总线两者之一的数据后写入双口RAM芯片(6)进行数据缓冲,然后将数据发至两种总线中的另一种上。该转换器体积小、成本低,能对双向总线数据传输的速率进行较好匹配。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种总线通信协议转换器,特别是一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器。
背景技术
1553B总线有分布处理、集中控制和实时响应的特点,并且具有比较完善的防错、容错、错误检测定位、错误隔离、错误校正、系统检测和恢复、通道双冗余等可靠性措施,在嵌入式军用电子设备中应用广泛。但是这些设备的上位机通常采用的是以太网、CAN总线、USB、串口等工业通信总线,所以针对使用1553B总线的设备有大量数据转换的需求。目前市场上一种典型的对1553B与CAN总线进行转换的装置包括带X86体系CPU的计算机主板、CAN总线通信板和1553B总线通信板,CAN总线通信板和1553B总线通信板上分别包括CAN总线协议控制芯片、1553B总线协议控制芯片、CAN总线隔离收发芯片、1553B总线隔离收发芯片、CAN总线接口连接器、1553B总线接口连接器和分立元器件。计算机主板、CAN总线通信板和1553B总线通信板通过PC104总线插针和连接器上下分三层栈接。该转换器虽然实现了1553B和CAN总线数据的转换,但是其电路板面积利用率不均衡且栈接后纵向尺寸过大从而体积较大、成本高,并且在1553B总线与CAN总线通信速率与处理器读写速率不完全一致的情况下对数据的双向传输不能较好地匹配。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器,解决嵌入式设备中1553B/CAN总线协议转换装置体积大、成本高且数据双向传输转换时速率不能较好匹配的问题。
一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器,包括:1553B总线协议控制芯片、CAN总线协议控制芯片、1553B总线隔离收发芯片、CAN总线隔离收发芯片、1553B总线接口连接器和CAN总线接口连接器,还包括:第一组3.3/5V电平转换芯片、第二组3.3/5V电平转换芯片、28V电源接口连接器、电源转换芯片、双口RAM芯片、ARM控制器芯片。28V电源接口连接器与电源转换芯片的输入端连接,电源转换芯片输出的+3.3V电源输出端与ARM控制器芯片的+3.3V电源端、两组3.3/5V电平转换芯片的+3.3V电源端连接,电源转换芯片输出的+5V电源输出端与1553B总线协议控制芯片的+5V电源端口、CAN总线协议控制芯片的+5V电源端口、双口RAM芯片的+5V电源端口、两组3.3/5V电平转换芯片的+5V电源端连接,双口RAM芯片的L数据端、L地址端、L控制端以及1553B总线协议控制芯片的选通控制端口和中断请求端口均与第一组3.3/5V电平转换芯片的数据A端连接,第一组3.3/5V电平转换芯片的数据B端与ARM控制器芯片的通用I/O端口GPIO连接,双口RAM的R数据端、R地址端和R控制端分别与1553B总线协议控制芯片的数据端口、地址端口和读写控制端口连接,CAN总线协议转换器的数据端口、地址端口、读写控制端口和中断请求端口与第二组3.3/5V电平转换芯片的数据A端连接,第二组3.3/5V电平转换芯片的数据B端与ARM控制器芯片的通用I/O端口GPIO连接,CAN总线协议控制芯片的收发端口与CAN总线隔离收发芯片的收发端口对应连接,CAN总线隔离收发芯片的总线接口端与CAN总线接口连接器连接,1553B总线协议控制芯片的收发端口与1553B总线隔离收发芯片的收发端口对应连接,1553B总线隔离收发芯片的总线接口端与1553B总线接口连接器连接。以上连接均通过导电印制带连接。
28V电源接口连接器连接至外部28V电源,28V电源接口连接器给电源转换芯片供电,由电源转换芯片将外部28V供电转换为3.3V和5V两种内部供电供不同的芯片使用,数据从1553B总线转换给CAN总线时,1553B总线协议控制芯片通过1553B总线接口连接器和1553B总线隔离收发芯片接收来自1553B总线的数据,并写入双口RAM芯片的1553B总线数据区,同时使用1553B总线协议控制芯片的中断请求端通知ARM控制器芯片,ARM控制器芯片收到中断请求后读出双口RAM芯片1553B总线数据区中的数据,控制CAN总线协议控制芯片,将数据写入CAN总线协议控制芯片的发送寄存器,由CAN总线协议控制芯片通过CAN总线隔离收发芯片和CAN总线接口连接器发送至CAN总线上。数据从CAN总线转换给1553B总线时,CAN总线协议控制芯片通过CAN总线接口连接器和CANB总线隔离收发芯片接收来自CAN总线的数据,并写入CAN总线协议控制芯片的接收寄存器,同时使用CAN总线协议控制芯片的中断请求端通知ARM控制器芯片,ARM控制器芯片收到中断请求后读出CAN总线协议控制芯片接收寄存器中的数据并将其写入双口RAM芯片的CAN总线数据区,然后通过1553B总线协议控制芯片的选通控制端口控制1553B总线协议控制芯片,使1553B总线协议控制芯片通过外部读写控制端口读出双口RAM芯片CAN数据区中数据,并通过1553B总线隔离收发芯片和1553B总线接口连接器发送至1553B总线上。
本实用新型通过使用双口RAM并在其中划分独立的1553B总线数据区和CAN总线数据区进行数据双向缓冲,使得1553B总线数据的接收和发送以及CAN总线数据的接收和发送可以相对独立地进行,例如ARM控制器芯片读上一帧1553B总线数据和发送上一帧CAN总线数据的同时,1553B协议芯片可以在将下一帧1553B数据写入1553B数据区等待ARM控制器芯片读写之后立即从1553B总线上读后续的1553B总线数据帧并再次将其写入1553B总线数据区,从而有效地匹配了两端总线的收发速率和处理器的读写速率;电路设计合理,将多块板卡栈接用单块紧凑电路板代替,充分利用了电路板面积;体积小巧,可作为单板模块用于其它设备的多功能扩展;使用方便灵活,广泛应用于各种使用1553B和CAN总线的测试、控制设备之中。
附图说明
图1 一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器结构框图;
1.28V电源接口连接器 2.电源转换芯片 3.1553B总线接口连接器 4.1553B总线隔离收发芯片 5.1553B总线协议控制芯片 6.双口RAM芯片 7.ARM控制器芯片 8.第一组3.3/5V电平转换芯片 9.CAN总线协议控制芯片 10.CAN总线隔离收发芯片 11.CAN总线接口连接器 12.第二组3.3/5V电平转换芯片。
具体实施方式
一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器,包括:1553B总线协议控制芯片5、CAN总线协议控制芯片9、1553B总线隔离收发芯片4、CAN总线隔离收发芯片10、1553B总线接口连接器3和CAN总线接口连接器11,还包括:第一组3.3/5V电平转换芯片8、第二组3.3/5V电平转换芯片12、28V电源接口连接器1、电源转换芯片2、双口RAM芯片6、ARM控制器芯片7。28V电源接口连接器1与电源转换芯片2的输入端连接,电源转换芯片2输出的+3.3V电源输出端与ARM控制器芯片7的+3.3V电源端、第一组3.3/5V电平转换芯片8的+3.3V电源端、第二组3.3/5V电平转换芯片12的+3.3V电源端连接,电源转换芯片2输出的+5V电源输出端与1553B总线协议控制芯片4的+5V电源端口、CAN总线协议控制芯片9的+5V电源端口、双口RAM芯片7的+5V电源端口、第一组3.3/5V电平转换芯片8的+5V电源端、第二组3.3/5V电平转换芯片12的+5V电源端连接,双口RAM芯片6的L数据端、L地址端、L控制端与第一组3.3/5V电平转换芯片8的数据A端连接、1553B总线协议控制芯片5的选通控制端口和中断请求端口与第一组3.3/5V电平转换芯片8的数据A端连接,第一组3.3/5V电平转换芯片8的数据B端与ARM控制器芯片7的通用I/O端口GPIO连接,双口RAM芯片6的R数据端、R地址端和R控制端分别与1553B总线协议控制芯片7的数据端口、地址端口和读写控制端口连接,CAN总线协议控制芯片9的数据端口、地址端口、读写控制端口和中断请求端口与第二组3.3/5V电平转换芯片12的数据A端连接,第二组3.3/5V电平转换芯片12的数据B端与ARM控制器芯片7的通用I/O端口GPIO连接,CAN总线协议控制芯片9的收发端口与CAN总线隔离收发芯片10的收发端口对应连接,CAN总线隔离收发芯片10的总线接口端与CAN总线接口连接器11连接,1553B总线协议控制芯片5的收发端口与1553B总线隔离收发芯片4的收发端口对应连接,1553B总线隔离收发芯片4的总线接端与1553B总线接口连接器3连接。以上连接均通过导电印制带连接。
28V电源接口连接器1连接至外部28V电源,28V电源接口连接器1得电给电源转换芯片2,由电源转换芯片2将外部28V供电转换为3.3V和5V两种内部供电供不同的芯片使用,数据从1553B总线转换给CAN总线时,1553B总线协议控制芯片5通过1553B总线接口连接器3和1553B总线隔离收发芯片4接收来自1553B总线的数据,并写入双口RAM芯片6的1553B总线数据区,同时使用1553B总线协议控制芯片5的中断请求端通知ARM控制器芯片7,ARM控制器芯片7收到中断请求后读出双口RAM芯片6中1553B总线数据区中的数据,控制CAN总线协议控制芯片9,将数据写入CAN总线协议控制芯片9的发送寄存器,由CAN总线协议控制芯片9通过CAN总线隔离收发芯片10和CAN总线接口连接器11发送至CAN总线上。数据从CAN总线转换给1553B总线时,CAN总线协议控制芯片9通过CAN总线接口连接器11和CAN总线隔离收发芯片10接收来自CAN总线的数据,并CAN总线协议控制芯片9的接收寄存器,同时使用CAN总线协议控制芯片9的中断请求端通知ARM控制器芯片7,ARM控制器芯片7收到中断请求后读出CAN总线协议控制芯片9接收寄存器中的数据并将其写入双口RAM芯片6的CAN总线数据区,然后通过1553B总线协议控制芯片5的选通控制端口控制1553B总线协议控制芯片5,使1553B总线协议控制芯片5通过外部读写控制端口读出双口RAM芯片6CAN数据区中数据,并通过1553B总线隔离收发芯片4和1553B总线接口连接器3发送至1553B总线上。
双口RAM芯片6采用IDT7026型号,CAN总线协议控制芯片9采用SJA1000T,两组.3/5V电平转换芯片采用74LVC4245。ARM控制器芯片7的工作电压及输入输出信号电平为3.3V,双口RAM芯片6、1553B总线协议控制芯片5和CAN总线协议控制芯片9输入输出信号电平为5V,第一组3.3/5V电平转换芯片8和第二组3.3/5V电平转换芯片12分别对ARM控制器7两端的输入输出信号进行电平转换。
Claims (1)
1.一种双向缓冲1553B/CAN总线协议转换器,包括:1553B总线协议控制芯片(5)、CAN总线协议控制芯片(9)、1553B总线隔离收发芯片(4)、CAN总线隔离收发芯片(10)、1553B总线接口连接器(3)和CAN总线接口连接器(11),其特征在于还包括:第一组3.3/5V电平转换芯片(8)、第二组3.3/5V电平转换芯片(12)、28V电源接口连接器(1)、电源转换芯片(2)、双口RAM芯片(6)和ARM控制器芯片(7);所述28V电源接口连接器(1)与电源转换芯片(2)的输入端连接,电源转换芯片(2)输出的+3.3V电源输出端与ARM控制器芯片(7)的+3.3V电源端、第一组3.3/5V电平转换芯片(8)的+3.3V电源端、第二组3.3/5V电平转换芯片(12)的+3.3V电源端连接,电源转换芯片(2)输出的+5V电源输出端与1553B总线协议控制芯片4的+5V电源端口、CAN总线协议控制芯片(9)的+5V电源端口、双口RAM芯片7的+5V电源端口、第一组3.3/5V电平转换芯片(8)的+5V电源端、第二组3.3/5V电平转换芯片(12)的+5V电源端连接,双口RAM芯片(6)的L数据端、L地址端、L控制端与第一组3.3/5V电平转换芯片(8)的数据A端连接、1553B总线协议控制芯片(5)的选通控制端口和中断请求端口与第一组3.3/5V电平转换芯片(8)的数据A端连接,第一组3.3/5V电平转换芯片(8)的数据B端与ARM控制器芯片(7)的通用I/O端口GPIO连接,双口RAM芯片(6)的R数据端、R地址端和R控制端分别与1553B总线协议控制芯片7的数据端口、地址端口和读写控制端口连接,CAN总线协议控制芯片(9)的数据端口、地址端口、读写控制端口和中断请求端口与第二组3.3/5V电平转换芯片(12)的数据A端连接,第二组3.3/5V电平转换芯片(12)的数据B端与ARM控制器芯片(7)的通用I/O端口GPIO连接,CAN总线协议控制芯片(9)的收发端口与CAN总线隔离收发芯片(10)的收发端口对应连接,CAN总线隔离收发芯片(10)的总线接口端与CAN总线接口连接器(11)连接,1553B总线协议控制芯片(5)的收发端口与1553B总线隔离收发芯片(4)的收发端口对应连接,1553B总线隔离收发芯片(4)的总线接端与1553B总线接口连接器(3)连接;以上连接均通过导电印制带连接;
28V电源接口连接器(1)连接至外部28V电源,28V电源接口连接器(1)得电给电源转换芯片(2),由电源转换芯片(2)将外部28V供电转换为3.3V和5V两种内部供电供不同的芯片使用,数据从1553B总线转换给CAN总线时,1553B总线协议控制芯片(5)通过1553B总线接口连接器(3)和1553B总线隔离收发芯片(4)接收来自1553B总线的数据,并写入双口RAM芯片(6)的1553B总线数据区,同时使用1553B总线协议控制芯片(5)的中断请求端通知ARM控制器芯片(7),ARM控制器芯片(7)收到中断请求后读出双口RAM芯片(6)中1553B总线数据区中的数据,控制CAN总线协议控制芯片(9),将数据写入CAN总线协议控制芯片(9)的发送寄存器,由CAN总线协议控制芯片(9)通过CAN总线隔离收发芯片(10)和CAN总线接口连接器(11)发送至CAN总线上;数据从CAN总线转换给1553B总线时,CAN总线协议控制芯片(9)通过CAN总线接口连接器(11)和CAN总线隔离收发芯片(10)接收来自CAN总线的数据,并写入CAN总线协议控制芯片(9)的接收寄存器,同时使用CAN总线协议控制芯片(9)的中断请求端通知ARM控制器芯片(7),ARM控制器芯片(7)收到中断请求后读出CAN总线协议控制芯片(9)接收寄存器中的数据并将其写入双口RAM芯片(6)的CAN总线数据区,然后通过1553B总线协议控制芯片(5)的选通控制端口控制1553B总线协议控制芯片(5),使1553B总线协议控制芯片(5)通过外部读写控制端口读出双口RAM芯片(6)CAN数据区中数据,并通过1553B总线隔离收发芯片(4)和1553B总线接口连接器(3)发送至1553B总线上。
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