[发明专利]一种总线供电式分布式测控节点信息管道智能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及分布式测控技术领域，具体涉及一种总线供电式分布式测控节点信息管道智能控制器。

背景技术

分布式测控是一种面向复杂测控对象的系统级设计技术。分布式测控系统通常由功能相对独立而空间位置相对分散的若干测控节点及连接这些节点的物理链路构成，每个测控节点均可构成一个功能相对独立的测控子系统，各节点通过物理链路形成局域测控网络。目前，该技术在汽车、飞机、轮船等交通工具及其对应的智能交通系统中，在坦克、潜艇、卫星、航空航天器等国防技术中，以及在先进制造、现场控制、在线检测与测试等现代工业系统中，均占有越来越重要的位置。

分布式测控技术的本质特征是多节点同步准实时网络测控，其核心在于测控节点的连接及其信息集成技术。各种工业现场总线技术和以太网技术的发展，为传统的分布式测控系统提供众多可选择的物理连接链路和底层信息传输协议，但始终缺乏一种能满足分布式测控系统特殊要求的信息集成方法。传统的网络测控系统信息集成方法多通过指令驱动方式，即针对特定的测控系统制定特定的命令或指令集来实现。由于各测控系统的功能不同，物理连接方式也不完全相同，因此其信息集成软件指令集也各不相同，一般不具备通用性和继承性。另外，当前的各种总线和网络协议更多地是考虑信息传输的准确性和传输速度，而未充分考虑分布式测控系统对各测控节点的时钟同步精度等特殊要求。这是分布式测控技术不同于传统意义上的网络测控技术的地方，也是一直阻碍分布式测控技术使其不能随各种总线技术和网络技术的高速发展而快速发展以及广泛推广应用的原因所在。

针对以上相关技术的研究发展现状，专利发明人近年一直致力于分布式测控技术的研究，于2009年提出了一种用于分布式测控节点信息自动交换的理论方法，并于2010年正式发表，被命名为分布式测控信息管道技术。

本专利是在此理论方法的基础上发明的一种新型的、可用于分布式测控节点信息自动交换的、自供电式的测控总线SIP(System In Package)信息集成器件，即基于CAN的总线供电式分布式测控节点信息管道智能控制器，简称IPCAN(Information Pipe Control Area Network)器件。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种总线供电式分布式测控节点信息管道智能控制器，在满足分布式测控系统对各节点的时钟同步精度、数据准确性、更新实时性的要求前提下，一方面可实现测控节点的自动连接和信息交换的功能，另一方面可为系统中的各测控节点提供电源。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种总线供电式分布式测控节点信息管道智能控制器，包括至少一个总线自供电式的物理链路连接器1、内外供电与管理总线电源变换器2、总线驱动器3、总线控制器4、MCU微处理器5、信息管道引擎6、信息管道源端点与目标端点内存缓冲器7、SPI同步串行通信接口8、LED工作状态指示灯9、GPIO接口10和SIP集成封装外壳11，外部总线中的第一电源线V_Bus、第二电源线G_Bus通过总线自供电式的物理链路连接器1并经过第一内部总线I和内外供电与管理总线电源变换器2的输入连接，外部总线中的第一信号线CanH、第二信号线CanL通过总线自供电式的物理链路连接器1并经过第一内部总线I和总线驱动器3的第一输入/输出连接，总线驱动器3的第二输入/输出和总线控制器4的第一输入/输出连接，总线控制器4的第二输入/输出和MCU微处理器5的第一输入/输出连接，总线控制器4的第三输入/输出和信息管道引擎6的第一输入/输出连接，MCU微处理器5的第二输入/输出和信息管道引擎6的第二输入/输出连接，信息管道引擎6的第三输入/输出和信息管道源端点与目标端点内存缓冲器7的输入/输出连接，MCU微处理器5的第三输入/输出通过第二内部总线II分别和SPI同步串行通信接口8、工作状态指示灯9、GPIO接口10的输入/输出连接，总线自供电式的物理链路连接器1、内外供电与管理总线电源变换器2、总线驱动器3、总线控制器4、MCU微处理器5、信息管道引擎6、信息管道源端点与目标端点内存缓冲器7、SPI同步串行通信接口8、LED工作状态指示灯9和GPIO接口10封装于SIP集成封装外壳11内。