CN210666762U - 一种通用板卡 - Google Patents

Abstract

一种通用板卡，包括：可编程芯片、分别与所述可编程芯片连接的以太网模块、串口通讯模块、CAN通讯模块、1553B通讯模块、继电器控制模块、AD采集模块和I\O输入电路模块，以及电源模块，所述电源模块包括依次相连的滤波芯片和第一电源芯片，所述滤波芯片与直流电源接口相连，所述第一电源芯片为前述模块供电；所述可编程芯片包括处理器以及与处理器相连的FLASH存储器和SRAM缓存器，所述处理器采用型号为S698PM的SOC芯片。本实用新型的板卡设置了多种通信接口，可以与市面上多种设备的接口匹配，提高了板卡的兼容性。

Description

一种通用板卡

技术领域

本实用新型属于测试设备技术领域，尤其涉及一种测试设备用的通用板卡。

背景技术

要维持设备的正常运行必须定期对设备进行维修/维护，此过程中需使用到各种维修检测设备。在如通信等领域，由于被检测的设备型号繁多，通信接口多种多样，因此如何提高检测设备的通用性是业内急需解决的问题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用板卡，集成了多种通信接口，方便进行设备检测。

一种通用板卡，包括：可编程芯片、分别与所述可编程芯片连接的以太网模块、串口通讯模块、CAN通讯模块、1553B通讯模块、继电器控制模块、AD采集模块和I\O输入电路模块，以及电源模块，所述电源模块包括依次相连的滤波芯片和第一电源芯片，所述滤波芯片与直流电源接口相连，所述第一电源芯片为前述模块供电；所述可编程芯片包括处理器以及与处理器相连的FLASH存储器和SRAM缓存器，所述处理器采用型号为S698PM的SOC芯片；所述以太网模块包括与所述处理器的以太网控制器相连的以太网桥接芯片以及与所述以太网桥接芯片相连的以太网接口；所述串口通讯模块包括与所述处理器的串口控制器相连的RS485收发器芯片以及与所述RS485收发器芯片相连的串口连接器；所述CAN通讯模块包括与所述处理器的CAN总线控制器相连的第一CAN收发器芯片以及与所述第一CAN收发器芯片相连的CAN总线连接器；所述1553B通讯模块包括与所述处理器的1553B总线控制器相连的1553B接口芯片、与所述1553B接口芯片相连的1553B隔离器芯片以及与所述1553B隔离器芯片相连的1553B连接器；所述继电器控制模块包括与所述处理器的中断控制器相连的驱动芯片、与所述驱动芯片相连的继电器以及与所述继电器相连的连接器；所述AD采集模块包括与所述处理器相连的AD转换芯片以及与所述AD转换芯片相连的采集接口；所述I\O输入电路模块包括与所述处理器相连的光耦及与所述光耦相连的输入接口。

进一步的，所述电源模块还包括分别与所述第一电源芯片相连的第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片，所述第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片将所述第一电源芯片输出的直流电压分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.0V直流电压后输出。

进一步的，所述CAN通讯模块还包括与所述处理器的CAN总线控制器相连的CAN控制器芯片以及与所述CAN控制器芯片相连的第二CAN收发器芯片，所述第二CAN收发器芯片与CAN总线连接器相连。

进一步的，所述处理器的Space Wire总线节点控制器通过连接器与外部设备进行SPACEWIRE通讯。

进一步的，所述处理器的JTAG调试电路通过JTAG接口与外部PC机相连。

由以上技术方案可知，本实用新型的通用板卡采用集成了多种功能模块的S698PM芯片作为可编程芯片处理器，可以通过串口通讯/CAN通讯/1553B通讯模块/SPACEWIRE通讯等方式与RS485设备、CAN总线设备、1553B设备、SPACEWIRE设备进行数据交互，利用各种接口模块对对应的设备进行功能/协议测试，提高了检测设备的通用性和兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的电路结构图。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本实用新型实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

如图1所示，本实施例的通用板卡包括设置于电路板上的可编程芯片1、电源模块2、以太网模块3、串口通讯模块4、CAN通讯模块5、1553B通讯模块6、继电器控制模块7、AD采集模块8及I\O输入电路模块9。可编程芯片1分别与以太网模块3、串口通讯模块4、CAN通讯模块5、1553B通讯模块6、继电器控制模块7、AD采集模块8及I\O输入电路模块9双向电连接，电源模块2为以上各模块供电。

可编程芯片1包括处理器以及与处理器相连的FLASH存储器、SRAM缓存器和晶振等常规的外围电路，可编程芯片1用于将外部PC机(检测软件)下传的数据进行编码以产生相应的符合协议的信号，并解码由外部设备传输过来的信号然后传送给相应的模块。本实用新型的处理器采用型号为S698PM的SOC芯片，S698PM芯片内集成了存储器控制器、1553B总线控制器、CAN总线控制器、以太网控制器、Space Wire总线节点控制器、中断控制器、GPIO控制器、串口控制器、JTAG调试电路等功能模块，S698PM芯片的功能模块间通过并行数据总线进行数据通讯。S698PM芯片的1553B总线控制器、CAN总线控制器、以太网控制器、中断控制器、串口控制器、GPIO控制器分别与通用板卡的1553B通讯模块6、CAN通讯模块5、以太网模块3、继电器控制模块7、串口通讯模块4、AD采集模块8及I\O输入电路模块9对应连接，Space Wire总线节点控制器通过连接器与外部设备进行SPACEWIRE通讯，JTAG调试电路通过JTAG接口与外部PC机相连，可编程芯片1通过JTAG接口与PC机通讯，可以烧录运行程序，进行功能调试。

本实施例的电源模块2包括依次相连的滤波芯片(ZMEMI28V1.0A)和第一电源芯片(SWH18-20S05MM)，滤波芯片与9～32V直流电源接口相连，本实施例的直流电源接口的电压为+28V，第一电源芯片将+28V直流电压转化为+5V直流电压，输出给板卡上的各模块/电路。本实施例的电源模块2还包括第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片，第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片分别与第一电源芯片相连，第二、第二、第三电源芯片将第一电源芯片输出的+5V直流电压分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.0V，输出给对应的模块/电路。

以太网模块3包括以太网桥接芯片及以太网接口，以太网桥接芯片与S698PM芯片的以太网控制器相连，并通过以太网接口与外部设备(PC机或网络适配器)相连。本实施例的以太网桥接芯片的型号为JEM971A，以太网接口采用RJ45接头。以太网模块3用于实现PC机与可编程芯片1之间的数据交换。

串口通讯模块4包括与S698PM芯片中的串口控制器相连的RS485收发器芯片(SM3485)和与RS485收发器芯片相连的串口连接器，串口连接器与外部设备相连，实现信号的收发。

CAN通讯模块5包括与S698PM芯片的CAN总线控制器相连的第一CAN收发器芯片(SM1050)以及与第一CAN收发器芯片相连的CAN总线连接器。优选的，本实施例的CAN通讯模块5还包括依次连接的CAN控制器芯片(SJA1000)和第二CAN收发器芯片(SM1050)，CAN控制器芯片与S698PM芯片的CAN总线控制器相连，第二CAN收发器芯片与CAN总线连接器相连，CAN总线连接器与外部设备相连，从而与外部CAN间可实现多路通讯。CAN控制器芯片的片选信号、读信号、写信号、ALE信号、中断信号、数据地址线信号分别发送至S698PM芯片对应的GPIO管脚上。

1553B通讯模块6包括依次相连的1553B接口芯片(SM1573)、1553B隔离器芯片(M21038/27-26)及1553B连接器，其中，1553B接口芯片与S698PM芯片的1553B总线控制器相连，并通过1553B连接器与外设相连进行信号的收发。

继电器控制模块7包括依次相连的驱动芯片(8FHD2803)、继电器(HFE7/5-1HSTG)及连接器，S698PM芯片的中断控制器与驱动芯片相连，S698PM芯片通过GPIO控制驱动芯片驱动继电器的开/关。

AD采集模块8包括依次相连的AD转换芯片(MAX1031)及采集接口，AD转换芯片采用SPI控制模式与S698PM芯片连接，实现8路差分采样。

I\O输入电路模块9包括依次相连的光耦(JTGH281-4)及输入接口，光耦与S698PM芯片对应的GPIO管脚相连，实现8路I\O输入检测。

通用板卡的S698PM芯片通过以太网模块3的以太网接口或者JTAG接口与PC机通信连接，实现PC机与串口通讯模块4、CAN通讯模块5、1553B通讯模块6、继电器控制模块7、AD采集模块8、I\O输入电路模块9的数据通讯以及SPACEWIRE通讯，其工作流程具体包括两个流程——发送数据和接收数据：

发送数据工作流程：

PC机将程序通过以太网接口或JTAG接口烧写至可编程芯片1，以配置各种模块的相应参数，所设置的参数包括发送信号类型、发送通道、发送波特率等；可编程芯片1的处理器(S698PM芯片)根据PC机下传的参数来设置发送通道的相关寄存器参数以及对状态寄存器、时钟分频寄存器、数据存储寄存器进行参数配置，完成发送通道的初始化操作；然后用户再通过运行PC机上的检测软件，经以太网接口或JTAG接口向可编程芯片1发送数据包，可编程芯片1对数据包进行编码，根据不同信号类型通过串口通讯/CAN通讯/1553B通讯模块/SPACEWIRE通讯等方式以及继电器控制模块7、AD采集模块8、I\O输入电路模块9将信号传输至对应的接口上，再通过转接电缆发送给外部设备。

接收数据工作流程：

在PC机上运行检测软件，设置接收通道的相应参数，所设置的参数包括接收信号类型、接收通道、接收波特率等，并通过以太网接口或JTAG接口传送至可编程芯片1，可编程芯片1的处理器(S698PM芯片)根据接收的参数来设置接收通道的相关寄存器参数以及对状态寄存器、时钟分频寄存器、数据存储寄存器进行参数配置，完成接收通道的初始化操作；然后，串口通讯模块/CAN通讯模块5/1553B通讯模块/继电器控制模块7/AD采集模块8/I\O输入电路模块9/Space Wire总线节点控制器根据不同的信号类型进行电平转换，传输给可编程芯片1，可编程芯片1对信号进行解码后通过以太网接口或JTAG接口上传给PC机。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (5)

1.一种通用板卡，其特征在于，包括：可编程芯片、分别与所述可编程芯片连接的以太网模块、串口通讯模块、CAN通讯模块、1553B通讯模块、继电器控制模块、AD采集模块和I\O输入电路模块，以及电源模块，所述电源模块包括依次相连的滤波芯片和第一电源芯片，所述滤波芯片与直流电源接口相连，所述第一电源芯片为前述模块供电；

所述可编程芯片包括处理器以及与处理器相连的FLASH存储器和SRAM缓存器，所述处理器采用型号为S698PM的SOC芯片；

所述以太网模块包括与所述处理器的以太网控制器相连的以太网桥接芯片以及与所述以太网桥接芯片相连的以太网接口；

所述串口通讯模块包括与所述处理器的串口控制器相连的RS485收发器芯片以及与所述RS485收发器芯片相连的串口连接器；

所述CAN通讯模块包括与所述处理器的CAN总线控制器相连的第一CAN收发器芯片以及与所述第一CAN收发器芯片相连的CAN总线连接器；

所述1553B通讯模块包括与所述处理器的1553B总线控制器相连的1553B接口芯片、与所述1553B接口芯片相连的1553B隔离器芯片以及与所述1553B隔离器芯片相连的1553B连接器；

所述继电器控制模块包括与所述处理器的中断控制器相连的驱动芯片、与所述驱动芯片相连的继电器以及与所述继电器相连的连接器；

所述AD采集模块包括与所述处理器相连的AD转换芯片以及与所述AD转换芯片相连的采集接口；

所述I\O输入电路模块包括与所述处理器相连的光耦及与所述光耦相连的输入接口。

2.根据权利要求1所述的通用板卡，其特征在于：所述电源模块还包括分别与所述第一电源芯片相连的第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片，所述第二电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片将所述第一电源芯片输出的直流电压分别转换为+3.3V、+2.5V和+1.0V直流电压后输出。

3.根据权利要求1或2所述的通用板卡，其特征在于：所述CAN通讯模块还包括与所述处理器的CAN总线控制器相连的CAN控制器芯片以及与所述CAN控制器芯片相连的第二CAN收发器芯片，所述第二CAN收发器芯片与CAN总线连接器相连。

4.根据权利要求1所述的通用板卡，其特征在于：所述处理器的Space Wire总线节点控制器通过连接器与外部设备进行SPACEWIRE通讯。

5.根据权利要求1所述的通用板卡，其特征在于：所述处理器的JTAG调试电路通过JTAG接口与外部PC机相连。

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