[发明专利]一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统及设备

权利要求书

1.一种基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，包括：PLC处理器模块以及多个I/O模块；

PLC处理器模块通过U型连接器与I/O模块连接；

PLC处理器模块与I/O模块的通信通过FPGA配置而成的BLVDS通信总线通信连接；

I/O模块之间通过U型连接器互联；

配置为末端的I/O模块连接有末端端子；

PLC处理器模块包括：处理器，串行解串器芯片，锁相环模块，FPGA模块以及板间连接器；

处理器通过FPGA模块连接板间连接器；

串行解串器芯片分别与板间连接器和处理器连接；

串行解串器芯片向处理器传输serdes信号，向板间连接器传输serdes恢复信号以及获取板间连接器传输的serdes参考时钟信号；

锁相环模块与板间连接器连接；锁相环模块通过板间连接器向FPGA模块发送FPGA时钟信号；

锁相环模块通过板间连接器获取参考锁相环时钟信号；

PLC处理器模块包括两个串行解串器芯片和两个锁相环模块；

串行解串器芯片和锁相环模块对应形成串行化电路；

两个串行化电路互为主备关系；

每个串行解串器芯片分别与板间连接器和处理器连接；

每个锁相环模块分别与板间连接器连接。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，

锁相环模块由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成；

鉴相器用于鉴别输入信号与输出信号之间的相位差，并输出误差电压,误差电压中的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器滤除，形成压控振荡器的控制电压；

控制电压作用于压控振荡器，把压控振荡器的输出振荡频率拉向环路输入信号频率，当二者相等时，环路被锁定。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，

鉴相器用来鉴别输入信号与输出信号之间的相位差，并输出误差电压,误差电压中的噪声和干扰成分被低通性质的环路滤波器滤除，形成压控振荡器的控制电压；控制电压作用于压控振荡器的结果是把它的输出振荡频率拉向环路输入信号频率，当二者相等时，环路被锁定。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，

I/O模块包括：至少两个IO接口驱动防护电路以及模块间连接器；

模块间连接器通过IO接口驱动防护电路与板间连接器连接。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的PLC背板总线通信系统，其特征在于，

板间连接器与IO接口驱动防护电路之间通过BLVDS总线连接。

6.一种设备，其特征在于，包括：如权利要求1至5任意一项所述PLC背板总线通信系统。