[发明专利]一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡有效

专利信息
申请号: 202110727282.5 申请日: 2021-06-29
公开(公告)号: CN113391589B 公开(公告)日: 2022-12-27
发明(设计)人: 李晓娟;周兴社;张羽;吕双超;林满;姚远;刘慧霞 申请(专利权)人: 西北工业大学
主分类号: G05B19/042 分类号: G05B19/042
代理公司: 西安利泽明知识产权代理有限公司 61222 代理人: 刘伟
地址: 710072 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 无人机 设备 统一 接入 协议 转换 板卡
【权利要求书】:

1.一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,所述板卡包括FPGA模块、电源模块、时钟模块、光电转换模块、存储模块、接口电路模块、连接器模块;其特征在于:所述板卡支持SDI、CAN、异步RS422、同步RS422、1000Base-T以太网口、光纤Rapid和PCIe接口;

所述板卡提供PCIe接口为接入板卡与任务计算机的主处理卡的统一互联接口;

所述板卡支持各种接口的物理电平转换为通用TTL电平;

所述板卡支持各种接口的物理层协议及传输协议解析;

所述板卡支持各种接口的数据并行收发;

所述板卡支持PCIe接口用于设备接入接口的协议转换;

所述板卡具有对应的Linux驱动程序,提供PCIe接口驱动及设备互联接口的数据收发操作;

所述板卡连接机载设备的接口检测到有数据接收,接口控制器对接收数据进行协议解析,从接口数据包或数据帧中提取有效数据,将数据写入数据缓存;

各个接口对应独立的接收数据存储空间,接口接收数据写入数据缓冲区改变缓冲状态触发给PCIe的中断,PCIe控制器接收中断,判断接收数据所属的接口,从对应接口读取数据,进行PCIe协议的数据包封装,经过PCIe控制器发送数据;

当机载任务计算机向某机载设备发送数据时,首先发送携带发送数据的PCIe数据包到板接口卡,PCIe控制器接收数据,对数据进行PCIe协议解析,提取有效数据,并检查数据的目标接口,将数据写如对应接口的发送缓冲区;接口控制器启动数据向连接设备发送,从对应缓冲中提取数据,进行协议封装,按照相应接口的协议格式进行数据发送。

2.根据权利要求1所述的一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,其特征在于:所述板卡支持同步RS422、异步RS422、CAN接口通过PCIe数据通道的数据收发,单次传输数据块大小为用户指定,最大4KByte,并保证设备数据帧完整传输。

3.根据权利要求1所述的一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,其特征在于:所述板卡支持SDI、1000Base-T、Rapid板接口通过PCIeDMA数据通道的数据收发,单次传输的数据块大小为4KByte,并保证设备数据完成传输。

4.根据权利要求1所述的一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,其特征在于:所述板卡支持一路同步RS422到另一路同步RS422接口的数据透传。

5.根据权利要求1所述的一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,其特征在于:所述连接器模块实现对外互联,连接器形式为VPX连接器。

6.根据权利要求1所述的一种无人机异构设备统一接入与协议转换板卡,其特征在于:所述FPGA模块包括逻辑部分和ARM部分;所述ARM部分通过异步互联管理将控制器与逻辑功能部分相连接;

所述逻辑部分各存储器对不同接口的数据进行二次同步。

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