CN212906284U - Hsc串行总线通讯控制板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了HSC串行总线通讯控制板，所述通讯控制板由光纤接口、通讯处理和设备管理单元、BLVDS接口、设备接入检测、辅助处理器和供电电源模块组成，所述通讯控制板上安装有一主一副两个光纤接口。该HSC串行总线通讯控制板，HSC串行总线通讯控制板实现本地HSC串行总线设备和远程主控通讯设备之间的数据传输控制，该通讯控制板实现了HSC串行传输协议的传输层、物理层的功能，并对本地HSC串行总线进行仲裁和管理，对挂接在HSC串行总线上的设备检测、识别；通过光纤与远程主控通讯设备互联；并对远程主控通讯设备的数据进行转发，实现设备的级联功能。通讯控制板还设置有辅助处理器，完成其他非HSC串行总线设备的接入。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制板技术领域，具体为HSC串行总线通讯控制板。
背景技术
通讯控制板主要解决HSC串行总线设备上的管理以及与远程主控通讯设备之间通讯问题，对接入到HSC串行总线上的设备实时监测并自动的分配资源，并向远程主控通讯设备发出设备接入通知。通讯控制板与远程主控通讯设备采用光纤通讯，具有通讯速率高，抗干扰能力强，通讯可靠等特点。通讯控制板将远程主控设备下发的数据寻址并转发到相应的总线设备上，将总线设备上的数据转发给远程主控设备。
实用新型内容
本实用新型提供如下技术方案：HSC串行总线通讯控制板，所述通讯控制板由光纤接口、通讯处理和设备管理单元、BLVDS接口、设备接入检测、辅助处理器和供电电源模块组成，所述通讯控制板上安装有一主一副两个光纤接口，控制板配置了两只千兆单模光纤模块，主光纤模块与远程主控设备连接，副光纤模块用于设备级联，信号处理单元内部设计有SERDES单元，将信号处理单元内部的并行数据串行化，两个光模块连接，所述通讯处理和设备管理单元由10M02SCE144 FPGA完成，使用Verilog硬件描述语言实现，所述辅助处理器由STM32F103C8T6处理器构成，处理器通过SPI总线与信号处理单元通讯，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，RX和TX两对BLVDS信号线，供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。
优选的，所述光纤接口的通讯速率≥540Mb，采用SFP模块插座，便于模块的更换。
优选的，光纤通讯数据集成两个SERDES串行解串器，完成光纤数据的串并转换，并且使用LVDS接口与光纤模块连接。
优选的，本地HSC串行总线集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接。
优选的，数据包转发且将接收到的主控设备发送的数据根据地址转发到相应的HSC串行总线设备或者辅助处理器。
优选的，通过SPI总线与辅助处理器通讯，完成通讯协议转换，为连接到辅助处理器上的设备和主控设备之间建立通讯链路。
与现有技术相比，本实用新型提供了HSC串行总线通讯控制板，具备以下有益效果：该HSC串行总线通讯控制板，该HSC串行总线通讯控制板，HSC串行总线通讯控制板实现本地HSC串行总线设备和远程主控通讯设备之间的数据传输控制，该通讯控制板实现了HSC串行传输协议的传输层、物理层的功能，并对本地HSC串行总线进行仲裁和管理，对挂接在HSC串行总线上的设备检测、识别；通过光纤与远程主控通讯设备互联；并对远程主控通讯设备的数据进行转发，实现设备的级联功能。通讯控制板还设置有辅助处理器，完成其他非HSC串行总线设备的接入。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型信号处理单元的电路图；
图3为本实用新型通讯处理和设备管理单元电路图；
图4为本实用新型设备接入检测通过检测与通讯底板连接的针脚电平来判断设备插入或者拔出的状态的电路图。
图5为本实用新型中辅助处理器的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-5所示，HSC串行总线通讯控制板，通讯控制板由光纤接口、通讯处理和设备管理单元、BLVDS接口、设备接入检测、辅助处理器和供电电源模块组成，所述通讯控制板上安装有一主一副两个光纤接口，控制板配置了两只千兆单模光纤模块，主光纤模块与远程主控设备连接，副光纤模块用于设备级联，信号处理单元内部设计有SERDES单元，将信号处理单元内部的并行数据串行化，两个光模块连接，所述通讯处理和设备管理单元由10M02SCE144FPGA完成，使用Verilog硬件描述语言实现，所述辅助处理器由STM32F103C8T6处理器构成，处理器通过SPI总线与信号处理单元通讯，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，RX和TX两对BLVDS信号线，供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。
光纤接口的通讯速率≥540Mb，采用SFP模块插座，便于模块的更换。
光纤通讯数据集成两个SERDES串行解串器，完成光纤数据的串并转换，并且使用LVDS接口与光纤模块连接。
本地HSC串行总线集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接。
数据包转发且将接收到的主控设备发送的数据根据地址转发到相应的HSC串行总线设备或者辅助处理器。
通过SPI总线与辅助处理器通讯，完成通讯协议转换，为连接到辅助处理器上的设备和主控设备之间建立通讯链路。
需要说明的是，该通讯控制板由光纤接口、通讯处理和设备管理单元、BLVDS接口、设备接入检测、辅助处理器和供电电源模块组成，功能框图如图1所示。
1、通讯控制板设计了一主一副两个光纤接口，通讯速率≥540Mb，采用SFP模块插座，便于模块的更换。控制板配置了两只千兆单模光纤模块，主光纤模块与远程主控设备连接，副光纤模块用于设备级联。信号处理单元内部设计有SERDES单元，将信号处理单元内部的并行数据串行化，两个光模块连接，电路图如图2所示。
2、通讯处理和设备管理单元由10M02SCE144 FPGA完成，使用Verilog硬件描述语言实现以下功能：
光纤通讯数据：集成两个SERDES串行解串器，完成光纤数据的串并转换，使用LVDS接口与光纤模块连接；
本地HSC串行总线：集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接。对HSC串行总线设备检测、配置和通讯：检测HSC串行总线上设备插入和拔出的状态，对于插入的设备自动查询该设备的类型及能力，并分配资源；对于拔出的设备回收资源，并实时通知远程主控设备新设备的加入和拔出。
实现HSC高速通讯协议，完成数据帧的接收、发送、解包、组包以及数据校验，数据校验错误时，要求发送数据的设备数据重发。对于要发送的数据组包，加入校验后发送，并根据接收设备的要求进行数据重发。
数据包转发，将接收到的主控设备发送的数据根据地址转发到相应的HSC串行总线设备或者辅助处理器。
通过SPI总线与辅助处理器通讯，完成通讯协议转换，为连接到辅助处理器上的设备和主控设备之间建立通讯链路
通讯处理和设备管理单元电路图如图3所示。
3、设备接入检测通过检测与通讯底板连接的针脚电平来判断设备插入或者拔出的状态，电路图如图4所示。
4、辅助处理器由STM32F103C8T6处理器构成，处理器通过SPI总线与信号处理单元通讯。辅助处理器主要是为了完成非HSC串行总线设备的接入，以及辅助运算功能。辅助处理器提供RS485总线和CAN总线，可分别挂接这两种类型的设备，电路图如图5所示。
5、HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，RX和TX两对BLVDS信号线。由于传输线减少，大大简化了通讯底板的设计；由于采用BLVDS传输，也大大提高了信号的抗干扰能力，保证了通讯的可靠性。
6、供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：所述通讯控制板由光纤接口、通讯处理和设备管理单元、BLVDS接口、设备接入检测、辅助处理器和供电电源模块组成，所述通讯控制板上安装有一主一副两个光纤接口，控制板配置了两只千兆单模光纤模块，主光纤模块与远程主控设备连接，副光纤模块用于设备级联，信号处理单元内部设计有SERDES单元，将信号处理单元内部的并行数据串行化，两个光模块连接，所述通讯处理和设备管理单元由10M02SCE144 FPGA完成，使用Verilog硬件描述语言实现，所述辅助处理器由STM32F103C8T6处理器构成，处理器通过SPI总线与信号处理单元通讯，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，RX和TX两对BLVDS信号线，供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。
2.根据权利要求1所述的HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：所述光纤接口的通讯速率≥540Mb，采用SFP模块插座，便于模块的更换。
3.根据权利要求1所述的HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：光纤通讯数据集成两个SERDES串行解串器，完成光纤数据的串并转换，并且使用LVDS接口与光纤模块连接。
4.根据权利要求1所述的HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：本地HSC串行总线集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接。
5.根据权利要求1所述的HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：数据包转发且将接收到的主控设备发送的数据根据地址转发到相应的HSC串行总线设备或者辅助处理器。
6.根据权利要求1所述的HSC串行总线通讯控制板，其特征在于：通过SPI总线与辅助处理器通讯，完成通讯协议转换，为连接到辅助处理器上的设备和主控设备之间建立通讯链路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021931081.4U CN212906284U (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | Hsc串行总线通讯控制板 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN212906284U true CN212906284U (zh) | 2021-04-06 |
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ID=75256519
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021931081.4U Active CN212906284U (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | Hsc串行总线通讯控制板 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN212906284U (zh) |
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2020
- 2020-09-07 CN CN202021931081.4U patent/CN212906284U/zh active Active
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