[发明专利]面向沙克总线的RS-422接口适配器

说明书

本发明公开了一种面向沙克总线的RS‑422接口适配器，包括FPGA控制模块及LVDS信号收发模块，FPGA控制模块内设有RS‑422接口，以FPGA控制模块为控制核心，将RS‑422终端传入的总线逻辑信号转换为LVDS总线电平信号并控制LVDS信号收发模块的电平信号接收与发送，同时将从LVDS信号收发模块接收到的电平信号转换为RS‑422总线逻辑信号发送至RS‑422终端；LVDS信号收发模块包括发送信号的DS92LV1023芯片与接收信号的DS92LV1224芯片，接收芯片接收总线电平信号后将其传入FPGA控制模块并转换为RS‑422总线逻辑信号，本发明实现了具有RS‑422接口的终端与总线上其他设备之间的数据传输。

技术领域

本发明涉及RS-422接口适配器设计技术领域，具体为一种面向沙克总线的RS-422接口适配器。

背景技术

由中北大学研制开发的有限级联自构网络仪器总线（沙克总线），是将现场总线和仪器总线融合，产生全新概念的网络化仪器总线，且该技术已被公开号为CN106059927A的专利申请公开，该总线具有以下特点：①高速率：由于采用特殊设计的网络结构，可实现端对端高速率传输；而且支持网络内多端并行传输，无限提升网络总吞吐量；②介质无关：可根据项目特性选用LVDS、光纤、双绞线等作为传输介质，甚至可以混合使用，适应性极强；③高可测试性：从任何一个终端接口接入，可与全网所有终端通讯，快速完成全网任何设备的检测，彻底改变现有测试模式和效果；④多选择性：终端接口可选高速RS-422接口或并行接口。

在沙克总线中串行接口由RS-422总线技术来实现。RS-422（串行外设接口）总线系统是一种用于处理各种外围设备与主设备通信的同步串行外设接口，以串行方式进行通信信息交换。它以主从的方式进行工作，这种工作模式下通常会有一个主设备和多个从设备，在主设备与从设备进行数据交换和通信时，RS-422总线通常由四条线组成，即：SDI为主设备串行数据输入线，SDO串行数据输出线，SCLK同步串行时钟线和CS从机选择线四条信号线，由主机控制。

串行协议RS-422具有连线少，速度快、可靠性高的优点，但是其只适合于短距离通信，在进行板间或板上长距离通信时，速率以及稳定性很难满足通信需求，而LVDS（低压差分信号）总线技术是一种串行的物理链路技术，可以实现500Mbps以上的远距离板间传输，且具有高速度、功耗低、抑制噪声等优点。为了实现面向沙克总线的长距离板间通信时RS-422总线直接与终端进行通信，RS-422总线通过LVDS总线加以转换，使速率及稳定性达到通信需求，需要提供一种接口适配器。

发明内容

本发明为了解决面向沙克总线时，终端设备的数据通过RS-422接口进行长距离串行传输问题，提供了一种面向沙克总线的RS-422接口适配器。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种面向沙克总线的RS-422接口适配器，包括FPGA控制模块及LVDS信号收发模块，所述FPGA控制模块内设有RS-422接口，所述FPGA控制模块为控制核心，用于将RS-422终端传入的总线逻辑信号转换为LVDS总线电平信号并控制LVDS信号收发模块的电平信号接收与发送，同时将从LVDS信号收发模块接收到的电平信号转换为RS-422总线逻辑信号发送至RS-422终端；所述LVDS信号收发模块包括发送信号的DS92LV1023芯片与接收信号的DS92LV1224芯片，所述DS92LV1224芯片接收总线电平信号后将其传入FPGA控制模块并转换为RS-422总线逻辑信号，所述FPGA控制模块将RS-422总线逻辑信号转换为LVDS总线电平信号并通过DS92LV1023芯片发出。