船用多通道標準數據接收器的製作方法

2023-07-06 23:07:56

專利名稱：船用多通道標準數據接收器的製作方法
技術領域：
船用多通道標準數據接收器 技術領域本實用.新型屬於船舶工程領域，具體地講是一種船用多通道標準數據接 收器。
背景技術：
為了方便船舶設備的數據交換和共享，國際電工委員會(IEC)制訂了 IEC61162協議，該協議與美國航海電子協會(National marine electronics association, USA)的NMEA 0183標準兼容。IEC 61162協議是單個發話器、 多個收話器的標準，它規定了硬體電氣特性、數據傳輸、數據格式協議和數 據內容。IE.C61162中，對於船舶自動識別系統(AIS)，全球定位系統(GPS)， 計程儀，回聲探測儀，風力風向儀，電羅經等設備已經作出明確規定。但對 於主機系統，燃油系統，滑油系統，冷卻水系統，進排氣系統，鍋爐，輔機 等設備而言，雖然也有許多狀態參數需要傳輸和記錄，IEC61162沒有相應的 定義。甚至，目前為止，還有許多設備沒有專門的數據輸出接口。隨著技術 的進步以及管理水平和要求的提高，要求對於船舶設備的運行參數和狀態參 數進行監測和管理。由於船舶上的設備眾多，要將這些設備輸出的數據全部 接收，則需要監測管理系統(設備)具備很多數據接口 ，而且數據接收的控 制和數據的組織也比較複雜。發明內容本實用新型的目的是提供一種對於船舶輪機系統(根據造船規範規定的) 必須監測的設備(和參數)，根據IEC 61162協議進行擴充，形成了標準的數 據格式的船用多通道標準數據接收器，以克服上述的不足。 為了實.現上述目的，本實用新型由數據緩衝接收器、多通道管理器、'時鐘和定時管理模塊、靜態存儲器(SRAM)控制器、靜態存儲器和輸出接口構 成，其中時鐘和定時管理模塊為系統提供工作所需的各類時鐘，其特點是 數據緩衝接收器的輸入端通過接口電路與所需監測設備的數據輸出端相連， 其輸出端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態存儲 器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要採集數據的 上位系統相連接，靜態存儲器控制器上還連接有靜態存儲器。上述數據緩衝接收器為並列的多個獨立的串行數據緩沖接收器，實現多 路數據的獨立接收。上述多通道管理器輸入端還連接有一個虛擬通道。上述靜態存儲器為兩個獨立的靜態存儲器。本實用新型可以使船舶輪機系統(IEC61162協議沒有定義)的設備，在 設計數據接口時有一個可以遵循的統一的標準。其功能是可以同時接收多 路串口數據；將數據以文件的形式保存，並保存有當時的時間信息；根據數 據管理系統的要求將數據傳送給管理系統。本實用新型不僅使得數據管瑝系 統和上位監測系統(即需要採集數據的裝置)只需要一個數椐接口，而且得 到的是標準的IEC61162協議數據文件。


附圖為本實用新型原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖進一步詳細說明本實用新型。本實用新型採用可編程器件如FPGA (現場可編程門陣列)、CPLD (複雜 邏輯電路)，在片上編程實現多通道串行數據接收。具有同步採集IEC61162格式的標準數椐、保存數椐及實時時間信息，根據上位機指令傳輸所保存數 據的功能(如附圖所示)。本實用新型的工作原理是數據緩沖接收器前端並列有多個獨立的串行數據緩衝接收器，實現多路數據的獨立接收。串行數據緩衝接收器由串行字節接收模塊，FIFO (先進先出)模塊和輔助的語句檢測邏輯構成；由一個狀 態機控制數據字節的接收；時鐘和定時管理模塊為系統提供工作所需的各類 時鐘。其中專用定時器(可由上位機校時和設定定時解析度)產生定時脈衝， 虛擬通道根據這個脈沖向多通道管理器發出申請，產生時間標誌；多通道管 理器自動形成符合IEC61162格式標準的數據文件(或數據格式)，並管理多 個串行數據緩衝接收器和1個虛擬通道與SRAM控制器的數據鏈路的通斷(即 多通道管理)；採用兩片SRAM,利用桌球操作,實現數據的可靠接收並簡化邏 輯設計。本實用新型各通道數據由串行數據緩衝接收器自動接收保存在FIFO中， 再由多通道管理器通過SRAM控制器將已形成符合IEC61162格式標準的數據 保存在SRAM中，形成具有實時時間信息的數據文件。根據上位系統的要求， 輪流將SRAM A數據(此時SRAM B接收保存新的數據)和SRAM B數據(此時 SRAM A接收保存新的數據)通過輸出接口傳送到上位系統。 上述的所有功能是由設置在本實用新型內的軟體實現的。 本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業^t術人員公知的現有技術。
權利要求1、 一種船用多通道標準數據接收器，由數據緩衝接收器、多通道管理器、時鐘和定時管理模塊、靜態存儲器(SRAM)控制器、靜態存儲器和輸出接口 構成，其中時鐘和定時管理模塊為系統提供工作所需的各類時鐘，其特徵在 於數據緩衝接收器的輸入端通過接口電路與所需監測設備的數據輸出端相 連，其輸出.端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態 存儲器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要採集數 據的上位系統相連接，靜態存儲器控制器上還連接有靜態存儲器。
2、 如權利要求1所述的船用多通道標準數據接收器，其特徵在於數據 緩衝接收器為並列的多個獨立的串行數據緩沖接收器，實現多路數據的獨立 接收。
3、 如權利要求l所述的船用多通道標準數據接收器，其特徵在於多通 道管理器輸入端還連接有一個虛擬通道。
4、 如權利要求l所述的船用多通道標準數據接收器，其特徵在於靜態 存儲器為兩個獨立的靜態存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種船用多通道標準數據接收器，由數據緩衝接收器、多通道管理器、時鐘和定時管理模塊、靜態存儲器控制器、靜態存儲器和輸出接口構成，其中時鐘和定時管理模塊為系統提供工作所需的各類時鐘，其特點是數據緩衝接收器的輸入端通過接口電路與所需監測設備的數據輸出端相連，其輸出端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態存儲器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要採集數據的上位系統相連接，靜態存儲器控制器上還連接有靜態存儲器。本實用新型可以使船舶輪機系統的設備在設計數據接口時有一個可以遵循的統一的標準，它不僅使得數據管理系統和上位監測系統只需要一個數據接口，而且得到的是標準的IEC61162協議數據文件。
文檔編號H04L12/02GK201039202SQ20072008431
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者喻方平, 立 李, 金華標 申請人:武漢理工大學