[实用新型]实时低成本多功能数据流控制单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及导航设备的遥控系统，特别涉及一种实时低成本多功能数据流控制单元。

背景技术

目前应用于导航设备的遥控系统，其控制单元存在可控制设备数目少的缺陷。由于控制的设备少，不能随意更换设备，而且控制单元中不包括对前面板的控制，前面板需要单独控制，这样势必增加了控制系统的成本投入。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型为了解决导航设备遥控控制单元成本高，可控设备少，且需要单独控制前面板的问题，特别提供一种实时低成本多功能数据流控制单元。该控制单元设有的两个串口扩展芯片，将单片机的串口扩充为可连接多台设备的串行子口，如此设计，不仅解决了可控设备少的问题，而且还增加了对前面板的控制，从而降低了控制系统的成本。

本实用新型为了实现上述目的所采取的技术方案是：一种实时低成本多功能数据流控制单元，包括单片机和与单片机相连接的现场可编程逻辑器件FPGA，还包括用于连接维护计算机的转换芯片RS232，其特征在于：还包括与单片机的两个母串口分别连接的两个串口扩展芯片，还包括与现场可编程逻辑器件FPGA相连接的前面板和与单片机相连接的存储器，所述串口扩展芯片的数个串行子口分别连接数块通信板，串口扩展芯片与现场可编程逻辑器件FPGA连接，串口扩展芯片的一个串行子口又与所述的转换芯片RS232相连。

本实用新型的有益效果是：用于导航设备遥控系统的控制单元由于可控设备数目多，设备可任意更换，并具有代码可移植性好，成本低，体积小等特点。

附图说明

图1是本实用新型连接原理框图并作为摘要附图。

图2是本实用新型总流程图。

图3是单片机初始化流程图。

图4是数据接受流程图。

图5是数据发送流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明

参照附图，本实用新型包括单片机和与单片机相连接的现场可编程逻辑器件FPGA，还包括用于连接维护计算机的转换芯片RS232，其特征在于：还包括与单片机的两个母串口分别连接的两个串口扩展芯片1、2，还包括与现场可编程逻辑器件FPGA相连接的前面板和与单片机相连接的存储器，串口扩展芯片1、2的数个串行子口分别连接数块通信板，串口扩展芯片2与现场可编程逻辑器件FPGA连接，串口扩展芯片2的一个串行子口又与转换芯片RS232相连。

单片机采用W77E58型单片机。该单片机包括两个全双工串上，内置看门狗。单片机编有对各串行口数据的接收，储存、判断和发送以及与前面板通过并口互相通信的程序。现场可编程逻辑器件FPGA采用ALTERA公司的芯片，该芯片主要对单片机的控制和中断接口进行扩展，通过与单片机的控制字联系；控制前面板显示和控制前面板按键对单片机的操作。

串口扩展芯片采用两片成都视普科技的SP3739，将单片机的串口扩充为8个通信板串口(通过通信板连接到设备上)、1个维护计算机串口、1个设备串口，共14个串行子口，与单片机相连接的为母口。各通信板的串口速率可设定，母口速率为子速率之和。选择控制ADDI信号和中断ADDO信号通过现场可编程逻辑器件FPGA送至单片机中。

存储器选择I2C总线储存器AT24C08即可。作用为缓存收发数据，在特殊场合比如多级通信，或当作本地维护终端扩展时，也可以记录电话号码，同时存储维护计算机发来的设备标识码，并将其显示前面板上。

RS232转换芯片采用MAX232A，只对维护计算机和设备接口的串行数据起转换作用。

该控制单元上的接口包括：单片机编程口、FPGA编程口、调试用电源接口、母板接口。母板接口选用96脚弯式插座J18BW96Z(孔)与前面板和各通信板相连。

该单元的程序包括两部分：单片机程序和FPGA程序。单片机内编有对各串行口数据的接收、储存、判断和发送以及与前面板通过并口互相通信的程序。主控模块的主程序需要同时接收发送来自2个方向的数据，所以接收和发送数据需要采用单字节处理的方式。具体处理数据的流程如图2所示：其中单片机初始化流程图如图3所示。单片机数据接收流程图如图4所示，其中flag表示接收链路建立标志，k表示接收串口号，t为发送串口号，pp[k]表示接收指针，lcnt[k]表示数据长度，flag_t[t]为发送链路建立标志。单片机发送流程图如图5所示，其中t为要发送的数据串口，flag_t[t]为发送链路建立标志，pp[t]为发送指针，trancnt[t]为要发送数据帧的数据位数。