CN205193795U - 一种可扩展的多功能接口系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可扩展的多功能接口系统，包括上位机、n个母板和m个功能子板，母板上设有CPCI插槽、FPGA主控芯片、PCI桥、DSP芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件，PCI桥、DSP芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件分别与FPGA主控芯片通信，CPCI插槽与PCI桥通信，CPCI插槽通过PCI总线与上位机通信，功能子板上设有子板接插件和用于测试的功能接口，子板接插件与母板接插件相匹配，这种可扩展的多功能接口系统，能根据需要设计不同功能和数量的接口系统，满足不同的测试需求，使用方便，节约资源。
Description
技术领域
本实用新型涉及接口技术领域，尤其涉及一种可扩展的多功能接口系统。
背景技术
多功能接口系统主要用于对一些工业电子设备产品进行功能检测，一般被检测设备的通信接口有多种，例如MILSTD1553B(″飞机内部时分制指令/响应式多路传输数据″的代称)，ARINC429(飞机电子系统之间数字式数据传输的标准)，网口，USB，CAN，AD/DA以及一系列的离散接口等等，这些接口的个数及种类往往都不相同，因而在对其设备进行检测时没有统一的方式，业界的做法大多数是针对不同的待检测设备设计不同的接口系统，因而导致设计周期长，资源浪费严重。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可扩展的多功能接口系统，能根据需要设计不同功能和数量的接口系统，满足不同的测试需求。
本实用新型为解决上述技术问题，提供一种可扩展的多功能接口系统，包括上位机、n个母板和m个功能子板，母板上设有CPCI(CompactPCI紧凑型PCI)插槽、FPGA主控芯片(Field-ProgrammableGateArray可编程门阵列)、PCI桥、DSP(digitalsignalprocessing数字信号处理)芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件，CPCI插槽、PCI(PeripheralComponentInterconnect外部设备互连)桥、DSP芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件分别与FPGA主控芯片通信，CPCI插槽通过PCI总线与上位机通信，功能子板上设有子板接插件和用于测试的功能接口，子板接插件与母板接插件相匹配。
还包括CPCI机箱，母板通过CPCI插槽与CPCI机箱连接。
上述串口和电平转换接口分别通过GPIO(通用输入输出线)与FPGA主控芯片通信，两个或四个母板接插件分别通过BUS(总线)和GPIO与FPGA主控芯片通信，PCI桥通过LOCALBUS(局域总线)与FPGA主控芯片通信，PCI桥通过PCI总线与CPCI插槽通信，DSP芯片通过EMIF(外部存储器接口)与FPGA主控芯片通信。
上述母板包括3U板卡和6U板卡，3U板卡设有两个母板接插件，6U板卡设有四个母板接插件。
上述电平转换接口为64路3.3V到5V的电平转换接口。
上述串口为4路RS232接口或16路RS422接口或16路RS485接口。
母板上还设置有低电压差分信号(LVDS)高速数据通信接口，LVDS高速数据通信接口包括8对LVDS收接口和8对LVDS发接口，8对LVDS收接口和8对LVDS发接口分别与FPGA主控芯片通信。
上述m个功能子板包括：MILSTD1553B、ARINC429、USB、CAN、网口、AD和DA中的一种或多种的组合，多个功能子板的接口与母板的接口相互兼容。
上述PCI桥采用PCI9054芯片。
上述电平转换接口采用SN74ALVC164245芯片，实现3.3V电平到5.0V电平的转换。
与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
1、n个母板与m个功能子板通过母板接插件和子板接插件进行连接，n个母板通过PCI总线和CPCI插槽与上位机连接，组成不同的测试系统，满足用户不同的测试需求，使用方便，节约资源。
2、通过CPCI机箱可以实现其它3U或6U特殊功能的接口板与本系统的组合，实现接口系统的进一步扩展，满足客户的特殊测试接口的需求。
2、串口为4路RS232接口或16路RS422接口或16路RS485接口，RS232：最高115200波特率；RS422/485：最高1Mb/s，满足用户不同的测试需求。
3、LVDS高速数据通信接口8收8发，数据速率不小于600Mb/s，能满足高速通信的需求。
这种可扩展的多功能接口系统集成度高、使用灵活性强、利于裁剪和扩展，稳定可靠，用户接口友好，使用成本低。
附图说明
图1为本实用新型的外形结构示意图。
图2为本实用新型母板为6U板卡的结构示意图。
图中：1-上位机，2-母板，3-功能子板，4-CPCI插槽，5-电平转换接口，6-串口，7-母板接插件，8-子板接插件，9-FPGA主控芯片，10-DSP芯片，11-PCI桥。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1和图2所示，一种可扩展的多功能接口系统，包括上位机1、n个母板2和m个功能子板3，母板2上设有CPCI插槽4、FPGA主控芯片9、PCI桥11、DSP芯片10、串口6、电平转换接口5和两个或四个母板接插件7，PCI桥11、DSP芯片10、串口6、电平转换接口5和两个或四个母板接插件7分别与FPGA主控芯片9通信，CPCI插槽4通过PCI总线与上位机1通信，CPCI插槽4与PCI桥11通信，功能子板3上设有子板接插件8和用于测试的功能接口，子板接插件8与母板接插件7相匹配。
还包括CPCI机箱，母板2通过CPCI插槽4与CPCI机箱连接。
上述串口6、电平转换接口5分别通过GPIO与FPGA主控芯片9通信，两个或四个母板接插件7分别通过BUS和GPIO与FPGA主控芯片9通信，PCI桥11通过localbus与FPGA主控芯片9通信，PCI桥11通过PCI总线与CPCI插槽通信，DSP芯片10通过EMIF与FPGA主控芯片9通信。
上述母板2包括3U板卡和6U板卡，3U板卡设有两个母板接插件7，6U板卡设有四个母板接插件7。
上述电平转换接口5为64路3.3V到5V的电平转换接口。
上述串口6为4路RS232接口或16路RS422接口或16路RS485接口。
母板2上还设置有LVDS高速数据通信接口，LVDS高速数据通信接口包括8对LVDS收接口和8对LVDS发接口，8对LVDS收接口和8对LVDS发接口分别与FPGA主控芯片9通信。
上述m个功能子板3包括：MILSTD1553B、ARINC429、USB、CAN、网口、AD和DA中的一种或多种的组合，多个功能子板3的接口与母板2的接口相互兼容。
上述PCI桥11采用PCI9054芯片。
上述电平转换接口5采用IDT74ALVC164245芯片，实现3.3V电平到5.0V电平的转换。
根据测试需求，将不同的功能子板3与母板2通过子板接插件8和母板接插件7进行连接，组成不同的功能测试接口，多个母板2通过PCI总线和CPCI插槽与上位机通信，通过母板2与功能子板3进行任意组合，组成一个测试系统，使用灵活性强、利于裁剪和扩展，稳定可靠，用户接口友好，使用成本低。
将母板2插入CPCI机箱中，CPCI机箱中也可以插入其它特殊功能的3U或6U接口板，实现本接口系统的进一步扩展，满足客户特殊测试接口的需求。
对用户接口进行功能划分，对比较常用的接口如电平转换接口5和串口6，且其造价很低，进行冗余设计，尽可能多的集成在母板2上，方便用户的使用，同时对于一些需求个数变动比校大的接口，例如MILSTD1553B、ARINC429以及其它的接口，采用功能子板3设计，母板2与功能子板3之间采用统一的接插件连接，实现系统内的接口标准统一化，通过功能子板3增减实现对功能增设或者裁剪，方便用户使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。
Claims (10)
1.一种可扩展的多功能接口系统，包括上位机、n个母板和m个功能子板，母板上设有CPCI插槽、FPGA主控芯片、PCI桥、DSP芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件，PCI桥、DSP芯片、串口、电平转换接口和两个或四个母板接插件分别与FPGA主控芯片通信，CPCI插槽与PCI桥通信，CPCI插槽通过PCI总线与上位机通信，功能子板上设有子板接插件和用于测试的功能接口，子板接插件与母板接插件相匹配。
2.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，还包括CPCI机箱，母板通过CPCI插槽与CPCI机箱连接。
3.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述串口、电平转换接口分别通过GPIO与FPGA主控芯片通信，两个或四个母板接插件分别通过BUS和GPIO与FPGA主控芯片通信，PCI桥通过localbus与FPGA主控芯片通信，PCI桥通过PCI总线与CPCI插槽通信，DSP芯片通过EMIF与FPGA主控芯片通信。
4.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述母板包括3U板卡和6U板卡，3U板卡设有两个母板接插件，6U板卡设有四个母板接插件。
5.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述电平转换接口为64路3.3V到5V的电平转换接口。
6.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述串口为4路RS232接口或16路RS422接口或16路RS485接口。
7.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，母板上还设置有LVDS高速数据通信接口，LVDS高速数据通信接口包括8对LVDS收接口和8对LVDS发接口，8对LVDS收接口和8对LVDS发接口分别与FPGA主控芯片通信。
8.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述m个功能子板包括：MILSTD1553B、ARINC429、USB、CAN、网口、AD和DA中的一种或多种的组合，多个功能子板的接口与母板的接口相互兼容。
9.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述PCI桥采用PCI9054芯片。
10.根据权利要求1所述的可扩展的多功能接口系统，其特征在于，所述电平转换接口采用SN74ALVC164245芯片，实现3.3V电平到5.0V电平的转换。
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