一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置的製作方法
2023-05-30 16:30:11 1
本發明涉及光纖通信技術領域。更具體地，涉及一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置。
背景技術：
為了滿足人們對網絡通信高速傳輸數據的要求，光纖逐步替換雙絞線及電纜應用到計算器網絡通信當中。光纖通信網絡的一般原理為：採用時分多址的方式，對每一連接至該光纖通信網絡的主機及收發裝置分別預設一時隙，使每一收發裝置在其預設的時隙內將主機發送的電信號轉換成光信號後通過光纖傳送出去。
測試系統是電子產品質量的檢驗工具，並可為產品提供定期維護，確保穩定可靠工作，但隨著電子產品系列化、多樣化的發展，測試系統的通用化勢在必行，光纖通信裝置作為系統的重要組成部分急需升級換代。當前廣泛採用的光纖通信裝置主要由光纖接口、光纖收發模塊、串並轉換器、FPGA、SRAM、地址設置電路、接口協議晶片、下載接口、復位電路、PXI總線接口等組成，完成特定的信號傳輸功能，無法滿足多類型的、遵從總線協議要求的信號傳輸要求。
PXI(PCI extensions for Instrumentation，面向儀器系統的PCI擴展)是一種由NI公司發布的堅固的基於PC的測量和自動化平臺。PXI結合了PCI(Peripheral Component Interconnection-外圍組件互連)的電氣總線特性與Compact PCI的堅固性、模塊化及Eurocard機械封裝的特性發展成適合於試驗、測量與數據採集場合應用的機械、電氣和軟體規範，是測量和自動化系統的高性能、低成本的運載平臺。
因此，需要提供一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置。
技術實現要素：
本發明的一個目的在於提供一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置。
為達到上述目的，本發明採用下述技術方案：
一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置，該裝置包括依次相連的光纖接口、光纖收發模塊、串並轉換器、控制器、接口協議晶片和PXI總線接口；還包括與控制器相連的輔助電路和存儲器，用於存儲網絡中每個節點的數據信息；還包括與光纖收發模塊和控制器均相連的協議晶片模塊，用於將TTL電平與協議標準電平相互轉換並完成數據收發。
優選地，協議晶片模塊包括RS422協議晶片、RS485協議晶片、RS232協議晶片和ARINC429協議晶片，其中
RS422協議晶片，用於將TTL電平與RS422標準電平相互轉換並完成數據收發；
RS485協議晶片將TTL電平與RS485標準電平相互轉換並完成數據收發；
RS232協議晶片將TTL電平與RS232標準電平相互轉換並完成數據收發；
ARINC429協議晶片將TTL電平與ARINC429標準電平相互轉換並完成數據收發。
優選地，輔助電路包括地址設置電路和復位電路，地址設置電路用於完成邏輯地址設置，復位電路用於為控制器提供復位信號。
優選地，控制器為FPGA晶片。
優選地，存儲器為SRAM9晶片。
進一步優選地，FPGA晶片通過下載接口將VHDL語言編寫的軟體代碼下載到FPGA中，用於實現對光纖通信裝置的控制。
本發明的另一個目的在於提供一種基於PXI總線的多功能光纖通信方法。
為達到上述目的，本發明採用下述技術方案：
一種基於PXI總線的多功能光纖通信方法，該方法包括以下步驟：
S1：通過下載接口將VHDL語言代碼下載到控制器；
S2：光纖接口輸入的光信號經光纖收發模塊的轉換為TTL信號；
S3：TTL信號經協議晶片模塊和/或串並轉換器轉換為控制器可接收的串行數據；
S4：串行數據存儲在存儲器中或經接口協議晶片將串行數據通過PXI總線接口傳輸給上位機；
S5：輸出信號由PXI總線接口經接口協議晶片傳輸至控制器進行數據處理；
S6：處理後的數據由控制器進行存儲並經協議晶片模塊和/或串並轉換器發送至光纖收發模塊；
S7：光纖收發模塊將TTL電平轉換為光信號並通過光纖接口將光信號發送出去。
優選地，協議晶片模塊包括RS422協議晶片、RS485協議晶片、RS232協議晶片和ARINC429協議晶片，其中
RS422協議晶片，用於將TTL電平與RS422標準電平相互轉換並完成數據收發；
RS485協議晶片將TTL電平與RS485標準電平相互轉換並完成數據收發；
RS232協議晶片將TTL電平與RS232標準電平相互轉換並完成數據收發；
ARINC429協議晶片將TTL電平與ARINC429標準電平相互轉換並完成數據收發。
優選地，控制器為FPGA晶片。
優選地，存儲器為SRAM9晶片。
本發明的有益效果如下：
本發明的一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置，與現有光纖通信裝置相比，增加了多種總線協議功能，從而能滿足測試的多樣化需求。另外，還能夠延長傳輸距離、擴大應用範圍，可批量推廣使用。
附圖說明
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
圖1示出一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置結構示意圖。
圖中1.光纖模塊 2.光纖收發模塊 3.RS422協議晶片 4.RS485協議晶片 5.RS232協議晶片 6.ARINC429協議晶片 7.串並轉換器 8.FPGA 9.SRAM 10.地址設置電路 11.接口協議晶片 12.下載接口 13.復位電路 14.PXI總線接口
具體實施方式
為了更清楚地說明本發明，下面結合優選實施例和附圖對本發明做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本發明的保護範圍。
本發明設計一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置，該裝置包括依次相連的光纖接口、光纖收發模塊、串並轉換器、控制器、接口協議晶片和PXI總線接口；還包括與控制器相連的輔助電路和存儲器，用於存儲網絡中每個節點的數據信息；還包括與光纖收發模塊和控制器均相連的協議晶片模塊，用於將TTL電平與協議標準電平相互轉換並完成數據收發。
本發明中，協議晶片模塊包括RS422協議晶片、RS485協議晶片、RS232協議晶片和ARINC429協議晶片，控制器為FPGA晶片，存儲器為SRAM9晶片。
應主意的是，本發明中協議晶片模塊並不僅限於上述四種，應根據實際使用需要進行選擇。
如圖1所示，一種基於PXI總線的多功能光纖通信裝置，包括光纖接口1、光纖收發模塊2、RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器7、FPGA 8、SRAM 9、地址設置電路10、接口協議晶片11、下載接口12、復位電路13、PXI總線接口14。光纖收發模塊2分別與光纖接口1、RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器7相連接，FPGA8分別與RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器7、SRAM9、地址設置電路10、接口協議晶片11、下載接口12、復位電路13相連接，PXI總線接口14與接口協議晶片11相連接。
多功能光纖通信裝置以FPGA8為控制核心，通過下載接口12將VHDL語言編寫的軟體代碼下載到FPGA8中，進而實現對RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器7、SRAM9、接口協議晶片11的控制，光纖接口1輸入的光信號經過光纖收發模塊2的轉換為TTL信號，TTL信號再經過RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器轉換7為FPGA8可接收的串行數據，存儲在SRAM9中或經過接口協議晶片11將串行數據通過PXI總線接口14傳輸給上位機；輸出信號由PXI總線接口14到接口協議晶片11，再轉入FPGA9進行數據處理，並傳遞給RS422協議晶片3、RS485協議晶片4、RS232協議晶片5、ARINC429協議晶片6、串並轉換器7、SRAM9，光纖收發模塊2將TTL電平轉換為光信號並通過光纖接口1將光信號發送出去。
一種基於PXI總線的多功能光纖通信方法，該方法包括以下步驟：
S1：通過下載接口將VHDL語言代碼下載到控制器；
S2：光纖接口輸入的光信號經光纖收發模塊的轉換為TTL信號；
S3：TTL信號經協議晶片模塊和/或串並轉換器轉換為控制器可接收的串行數據；
S4：串行數據存儲在存儲器中或經接口協議晶片將串行數據通過PXI總線接口傳輸給上位機；
S5：輸出信號由PXI總線接口經接口協議晶片傳輸至控制器進行數據處理；
S6：處理後的數據由控制器進行存儲並經協議晶片模塊和/或串並轉換器發送至光纖收發模塊；
S7：光纖收發模塊將TTL電平轉換為光信號並通過光纖接口將光信號發送出去。
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定，對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這裡無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬於本發明的技術方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之列。