[发明专利]一种机载无线网络汇聚装置

权利要求书

1.一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，由机箱、主控制器模块以及若干个WIFI无线汇聚模块组成，其中，机箱包含电源变换模块、滤波储能模块和背板总线；主控制器模块通过背板总线与WIFI汇聚模块进行数据和指令通信；WIFI汇聚模块负责与无线子网汇集节点进行通信，接收无线子网汇集节点数据，并向无线子网汇集节点转发控制命令和配置要求。

2.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，主控制器模块包括微控制器电路模块、网络接口电路模块、背板总线桥电路模块、PCM编码电路模块和同步时钟产生电路模块。

3.如权利要求2所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，微控制器电路模块包括处理器、Flash存储器和程序/数据存储器；其中处理器芯片是整个主控制器模块的核心，在主控制器模块上电时配置功能寄存器、查询连接在背板总线上的从设备的状态；在正常工作状态下，调度整个主控制器模块工作，通过以太网与上位机进行命令和数据交互，通过背板总线控制其它从设备，实现进行命令和数据交互，并且控制PCM编码器电路模块的工作；Flash存储器用于固化嵌入式实时操作系统VxWorks内核及其文件系统、应用软件和系统配置文件；程序/数据存储器作为内存，在系统运行时作为程序和数据存储器使用。

4.如权利要求2所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，背板总线桥电路模块、PCM编码电路模块、同步时钟产生电路模块集成在单片FPGA中，实现同步时钟产生、PCM编码器和总线接口功能。

5.如权利要求2所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，PCM编码电路模块包括：输出电路、并/串转换器、寄存器、控制电路和处理器总线接口，输出电路产生差分输出和TTL输出，输出信号包括：数据、位时钟、字时钟、子帧时钟和主帧时钟；并/串转换器将并行PCM字转换为串行PCM，寄存器由控制器插件写入PCM字，控制电路读取寄存器，产生位时钟、字时钟、子帧时钟和主帧时钟。

6.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，背板总线为自定义的模块互联总线，是一个与处理器无关的标准总线，背板总线为开放式松耦合结构，主控制器模块、WIFI汇聚模块之间按基本的约定传送数据；背板总线上的数据传送是由各种总线信号具体实现的，数据信号与总线时钟同步，都在时钟的上升沿处采样；背板总线上的数据传送是基于猝发传送的机制，一个猝发发送由一个地址相和一个或多个数据相组成。

7.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，主控制器模块上还扩展了RS232C接口，用于下载Vxworks系统的Uboot和软件程序。

8.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，电源变换模块为机载无线网络汇聚装置提供+5V，+3.3V，±12V共四种电源，输入供电电压为28V机载直流电压，电源变换模块采用隔离DC/DC模块设计。

9.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，滤波储能模块由EMI滤波电路和储能电路组成，EMI滤波电路要求能满足GJB151A-97所要求的RE102、CE102、RS103、CS101四项电磁兼容要求；储能电路在系统掉电时，继续为汇聚装置提供一定时间的持续供电。

10.如权利要求1所述的一种机载无线网络汇聚装置，其特征在于，WIFI无线汇聚模块包括WIFI网络接口电路模块、网络数据解析电路模块、采集控制电路模块、背板总线桥电路模块；网络数据解析电路模块、采集控制电路模块、背板总线桥电路模块集成在单片FPGA芯片中，FPGA芯片扩展外部数据存储器，实现网络数据解析、模块工作控制、总线接口功能。