[发明专利]一种多通信接口数据交换板卡及其实现系统

权利要求书

1.一种多通信接口数据交换板卡，其特征在于，该交换卡包括：包括ARM9处理系统与FPGA处理系统，所述ARM9处理系统与FPGA处理系统使用高带宽总线进行数据传输，ARM9处理系统具有以太网接口、USB接口、两路UART接口以及CAN接口，FPGA处理系统具有两路UART接口、RS-232接口、RS-485接口、SPI接口、I²C接口以及并行数据接口，

所述USB接口、以太网接口、以及UART接口作为系统主通信接口或作为从通信接口，CAN接口、RS-232接口、RS-485接口、SPI接口、I²C接口以及并行数据接口为从通信接口，通过所述主通信接口与PC连接，通过所述从通信接口与仪器设备以及传感器连接，板卡完成主从通信接口数据交换，实现PC主机与不同接口的仪器设备及传感器的通信功能。

2.一种多通信接口转换板卡的实现系统，其特征在于，包括多路通信接口，数据解析单元、主从通信接口数据交换调度器、外部数据存储单元以及系统配置单元，

所述多路通信接口包括主通信接口与从通信接口，其中每个通信接口设有独立的数据接收和数据发送FIFO以及实现该接口通信的功能代码模块，将接收到的数据存入数据接收FIFO以及将数据发送FIFO中的数据从接口发出；

通过所述数据解析单元，完成对接收数据的解析分派功能，告知主从通信接口数据交换调度器有数据需要传输；

通过所述主从通信接口数据交换调度器，完成主通信接口与从通信接口之间的数据交互、优先级调度功能；

通过所述系统配置单元配置各通信接口是否启用、是否进行数据解析、数据解析格式、是否作为主通信接口、数据是否记录存储到外部数据存储单元。

3.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，系统配置单元包括INI文件配置、发送AT指令配置、人机交互方式配置以及上位机软件配置4种配置方式，其中，INI文件由节、键、值组成，各个通信接口有唯一的ID标识，对应INI文件中的节；通信接口的接口属性对应为INI文件中的键，接口属性的值对应为INI文件中的值，系统启动后加载外部存储介质中INI文件，并以此配置各个通信接口，若INI文件配置不存在，则按照系统程序中默认的配置配置各接口，并生成默认配置文件。

4.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，数据解析单元，对接收数据的解析分派，包括：

从接收数据中解析目标地址和数据类型，目标地址有单一目标地址或多目标地址，数据类型有控制命令、短帧数据、连续数据块三种类型；

对接收数据进行格式解析，按照用户配置的数据帧起始符、数据长度、数据帧结束符任意两者组合方式解析数据；

按照目标地址分派解析后的数据。

5.按照权利要求2所述的系统，其特征在于，主通信接口与从通信接口之间的数据交换包括：一对一、一对多、多对一以及多对多，主从通信接口数据交换调度器具有所有通信接口数据接收FIFO和数据发送FIFO的读写接口，主通信接口与从通信接口数据交换步骤如下：

S1、接口收到外部收据，存入数据接收FIFO中；

S2、数据解析单元解析接收到的数据，解析目标地址、数据类型信息以及按用户配置格式解析数据；

S3、数据解析单元产生触发信号，告知主从通信接口数据交换调度器有数据需要传输；

S4、主从通信接口数据交换调度器先将解析得到的数据读入调度器缓存中，然后依据目标地址和数据类型信息将缓存数据传至目标地址接口的数据接收FIFO中；

S5、目标接口数据发送FIFO中数据不为空时将数据发送FIFO中的数据通过通信接口发送。

6.按照权利要求5所述的板卡，其特征在于，在一对一、多对多数据传输中，调度器缓冲区数据向多目标地址接口数据发送FIFO的写入同时执行，各目标地址接口数据发送FIFO同时收到数据。

7.按照权利要求5所述的系统，其特征在于，所述主从通信接口数据交换调度器设置有事件结构体，用于记录被中断或者暂时不能执行的待完成事件。