CN208819202U - 一种嵌入式多类型接口数据分发系统 - Google Patents

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李璞
林峰
阴陶
戴荣
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CHENGDU FOURIER ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

一种嵌入式多类型接口数据分发系统，包括连接至VPX母板的数据主控模块、数据分发模块和PC计算机。数据主控模块包括嵌入式主控、主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，嵌入式主控连接主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，LAN SWITCH连接以太网；数据分发模块包括分发FPGA、与分发FPGA连接的分发DSP、以及与分发FPGA分别连接的秒脉冲接口、多路RS232接口、多路RS485接口、多路CAN接口、多路RS422接口、GPIO接口；主控FPGA通过VPX母板连接PC计算机和分发FPGA；SRIO SWITCH通过VPX母板连接分发FPGA；LAN SWITCH通过VPX母板连接PC计算机。通过嵌入式的硬件完成数据分发，在不影响原始数据功能的情况下，完成多类型数据分发至相应的接口用户端。

Description

一种嵌入式多类型接口数据分发系统
技术领域
本实用新型涉及数据传输，尤其涉及一种嵌入式多类型接口数据分发系统。
背景技术
近几年，嵌入式广泛应用于各行业，传输接口的多样性越来越丰富，例如：高速接口SRIO、PCIE、GTX、LVDS；低速接口：CAN、1553B、RS422、RS485等，数据传输类型越来越多样化。在目前的应用控制中，大多数都只定义了单一的传输方式，例如从单一的物理接口输入。而在实际应用中，许多用户往往在同一时间需要大量不同种类的数据，但是这些数据混杂在一起，不利于快速的分发和传输。
因此，需要开发一种基于嵌入式硬件设计，由FPGA逻辑与主控配合的分发系统，充分利用各接口带宽，提高时序分发控制精确度。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种嵌入式多类型接口数据分发系统，通过嵌入式的硬件完成数据分发，在不影响原始数据功能的情况下，完成多类型数据分发至相应的接口用户端。
本实用新型采用以下技术：
一种嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，包括连接至VPX母板的数据主控模块、数据分发模块和PC计算机，其中：
数据主控模块包括嵌入式主控、主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，嵌入式主控连接主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，LAN SWITCH连接以太网；
数据分发模块包括分发FPGA、与分发FPGA连接的分发DSP、以及与分发FPGA分别连接的秒脉冲接口、多路RS232接口、多路RS485接口、多路CAN接口、多路RS422接口、GPIO接口；
主控FPGA通过VPX母板连接PC计算机和分发FPGA；
SRIO SWITCH通过VPX母板连接分发FPGA；
LAN SWITCH通过VPX母板连接PC计算机。
进一步，所述嵌入式主控为DSP、ARM、PowerPC中的一种。
进一步，所述PC计算机包括内存DDR和数据存储器、以太网口。
进一步，所述嵌入式主控与主控FPGA采用并行总线、IRQ中断、DMA、SRIO互联。
进一步，所述分发FPGA与分发DSP之间采用外部总线EMIF连接。
进一步，所述分发FPGA通过VPX母板上的SRIO、LVDS总线与数据主控模块互联。
本实用新型有益效果：
1、本实用新型通过嵌入式的硬件设计，搭建数据主控模块、数据分发模块，并利用VPX母板实现总线接口传输，实现了由数据主控模块进行网络数据包的接收、判断、解析、发送，数据分发模块的识别、分发，通过嵌入式的硬件完成数据分发，在不影响原始数据功能的情况下，完成多类型数据分发至相应的接口用户端。
2、本实用新型的嵌入式数据分发模块解析表报文格式后，通过CAN、RS422、RS232多路接口满负荷的进行数据分发，可在同一时刻完成对多种不同类型的客户端控制；
3、在本系统中，由于该系统采用嵌入式多种类型的传送接口，可按照用户自定义时间片轮转分发数据，达到对多种客户端进行实时控制；
4、应用本系统，可以完成复杂的数据类型分发控制的目的，进一步提高转换效率，降低部署成本。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和具体实施方法更为清楚，结合附图实例对本申请进行进一步详细说明。
一种嵌入式多类型接口数据分发系统，包括连接至VPX母板的数据主控模块、数据分发模块和PC计算机。
数据主控模块包括嵌入式主控、主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，嵌入式主控连接主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，LAN SWITCH连接以太网。
嵌入式主控为DSP、ARM、PowerPC中的一种，嵌入式主控与主控FPGA采用并行总线、IRQ中断、DMA、SRIO互联。若嵌入式主控选择DSP，则采用EMIF总线连主控FPGA，若嵌入式主控选择PowerPC，则采用LOCAL BUS总线连接主控FPGA。
嵌入式主控通过RS232接口经主控FPGA连接VPX母板，由VPX母板连接PC计算机，实现主控FPGA将嵌入式主控与PC计算机相连接，利用PC计算机超级终端可以观察主控的工作状态。
数据分发模块包括分发FPGA、与分发FPGA连接的分发DSP、以及与分发FPGA分别连接的秒脉冲接口、多路RS232接口、多路RS485接口、多路CAN接口、多路RS422接口、GPIO接口。分发FPGA与分发DSP之间采用外部总线EMIF连接。
PC计算机包括内存DDR、数据存储器、以太网口。PC计算机主要作用在于准备需要分发的大量的原始数据，通过以太网口发出，通过VPX母板传输数据到LAN SWITCH由数据主控模块进行分发。
主控FPGA通过RS232接口连接VPX母板，经由VPX母板连接PC计算机和分发FPGA。SRIO SWITCH通过VPX母板连接分发FPGA。LAN SWITCH通过VPX母板连接PC计算机。分发FPGA通过VPX母板上的SRIO、LVDS总线与数据主控模块互联。
工作流程说明：
1、数据主控模块通过LAN SWITCH连接以太网接收网络数据包、通过VPX母板连接PC计算机的以太网口接收PC计算机通过网络发送大量需要分发的网络数据包，LAN SWITCH将接收到的网络数据包传输给嵌入式主控；
2、嵌入式主控对LAN SWITCH传输的网络数据包进行完整性判断，并对判断为完整的数据包进行解析和标志判断；
3、若网络包完整，且标志判断为设置当前时间间隔指令，嵌入式主控通过并行总线设置主控FPGA内部构建的逻辑程序；
4、主控模块的FPGA按照设置的时间，产生中断到嵌入式主控；
5、主控模块的嵌入式主控根据FPGA产生的中断响应进行数据发送，通过SRIOSWITCH、LVDS进行数据发送，经由VPX母板的总线接口进行传输；
6、数据分发模块通过VPX母板的总线接口接收数据主控模块的发送的数据，具体是分发FPGA通过SRIO、LVDS总线与数据主控模块互联接收数据；
7、分发模块的FPGA接收到数据后，发送数据给分发DSP；
8、分发DSP对数据进行解析处理，并判断报文、识别内容格式；
9、分发DSP完成判断和识别后，写回数据到FPGA缓存，并反馈控制信号给FPGA；
10、分发FPGA根据分发DSP的反馈信号，将解析后的缓存数据根据报文识别内容格式，发送至相应的物理接口通道，如秒脉冲接口、多路RS232接口、多路RS485接口、多路CAN接口、多路RS422接口、GPIO接口，完成分发。
本实用新型通过嵌入式的硬件设计，搭建数据主控模块、数据分发模块，并利用VPX母板实现总线接口传输，实现了由数据主控模块进行网络数据包的接收、判断、解析、发送，数据分发模块的识别、分发，通过嵌入式的硬件完成数据分发，在不影响原始数据功能的情况下，完成多类型数据分发至相应的接口用户端。
本实用新型的嵌入式数据分发模块解析表报文格式后，通过CAN、RS422、RS232多路接口满负荷的进行数据分发，可在同一时刻完成对多种不同类型的客户端控制；在本系统中，由于该系统采用嵌入式多种类型的传送接口，可按照用户自定义时间片轮转分发数据，达到对多种客户端进行实时控制；应用本系统，可以完成复杂的数据类型分发控制的目的，进一步提高转换效率，降低部署成本。

Claims (7)

1.一种嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，包括连接至VPX母板的数据主控模块、数据分发模块和PC计算机，其中：
数据主控模块包括嵌入式主控、主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，嵌入式主控连接主控FPGA、SRIO SWITCH、LAN SWITCH，LAN SWITCH连接以太网；
数据分发模块包括分发FPGA、与分发FPGA连接的分发DSP、以及与分发FPGA分别连接的秒脉冲接口、多路RS232接口、多路RS485接口、多路CAN接口、多路RS422接口、GPIO接口；
主控FPGA通过VPX母板连接PC计算机和分发FPGA；
SRIO SWITCH通过VPX母板连接分发FPGA；
LAN SWITCH通过VPX母板连接PC计算机。
2.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述嵌入式主控为DSP、ARM、PowerPC中的一种。
3.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述PC计算机包括内存DDR、数据存储器和以太网口。
4.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述嵌入式主控与主控FPGA采用并行总线、IRQ中断、DMA、SRIO互联。
5.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述分发FPGA与分发DSP之间采用外部总线EMIF连接。
6.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述分发FPGA通过VPX母板上的SRIO、LVDS总线与数据主控模块互联。
7.根据权利要求1所述的嵌入式多类型接口数据分发系统，其特征在于，所述嵌入式主控通过RS232接口经主控FPGA连接VPX母板。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110442061A (zh) * 2019-08-13 2019-11-12 珠海迈越信息技术有限公司 一种fpga对多种类型数据块的序列化控制系统及方法

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