專利名稱：一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油測井儀，尤其涉及一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在石油測井儀器中，井下電路間的數(shù)據(jù)交互多采用RS232、RS485、SPI通訊方式實現(xiàn)。上述通訊方式數(shù)據(jù)傳輸中缺乏完善的通訊校正機制，傳輸?shù)臏?zhǔn)確性不高，且通訊速率普遍降低。在油田測井電纜數(shù)據(jù)傳輸中，很多種儀器都采用曼徹斯特碼將所采集的大量信息傳送給地面測井系統(tǒng)。曼徹斯特編碼是串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N重要的編碼方式，具有很好的抗干擾性能，通常情況下通過HD15530曼徹斯特碼編譯碼器來實現(xiàn)。由于國外HD15530生產(chǎn)廠家限產(chǎn)，國內(nèi)該芯片價格昂貴，致使目前測井儀器制造和維護(hù)成本增加，另外，采用專 用曼碼解碼芯片的系統(tǒng)，存在系統(tǒng)功能單一、集成度不高，功耗較大，兼容性較差等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明提供了一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，井下采集板通過CAN總線與井下遙測板連接，井下遙測板與地面通訊板通過變壓器耦合傳輸方式連接。在一個示例中，井下采集板與井下遙測板設(shè)置有CAN隔離與驅(qū)動模塊。在一個示例中，CAN隔離與驅(qū)動模塊包括順次連接的TMS320F2812芯片、ADuM1201芯片以及PCA82C250芯片，PCA82C250芯片接入CAN總線。在一個示例中，井下遙測板包括數(shù)據(jù)處理模塊，編碼處理模塊，解碼處理模塊，調(diào)制解調(diào)電路模塊和通訊總線變壓器，數(shù)據(jù)處理模塊、編碼處理模塊和解碼處理模塊由DSP芯片實現(xiàn)，調(diào)制解調(diào)電路模塊分別與DSP芯片和通訊總線變壓器連接，通訊總線變壓器接A MIL-STD-1553B 數(shù)據(jù)總線。在一個示例中，地面通訊板還通過USB接口與個人電腦連接。在一個示例中，地面通訊板包括EZ-USBFX2芯片，EZ-USBFX2芯片與AcexlK30芯片連接。在一個示例中，ADuM1201芯片使用的兩組電源通過DC-DC電路隔離。在一個示例中，MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議采用曼徹斯特碼。在一個示例中，編碼處理模塊和解碼處理模塊用于完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)的串并和并串轉(zhuǎn)換、同步頭的產(chǎn)生與檢測、地址識別以及錯誤檢測。在一個示例中，如果幀同步頭的前I. 5位和后I. 5位極性相反，則判定緊跟的兩個半位曼切斯特碼的極性是否相同，如果不同則這兩個半位曼切斯特碼后面的跟的是數(shù)據(jù)碼，否則丟棄同步頭的前I. 5位，并重新檢測同步頭。本發(fā)明設(shè)計中，將具有國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場CAN總線通訊協(xié)議，應(yīng)用于井下采集板間的數(shù)據(jù)通訊，保證了通訊具有極好的檢錯效果和極低的出錯率。采用多主的工作方式，實現(xiàn)了廣播和分布多種通訊方式，通訊速率高。本發(fā)明介紹一種基于TMS320F2812 DSP芯片，通過軟件編程實現(xiàn)對MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議的Manchester編碼 格式編碼和解碼的方法?？梢匀〈鷮Ｓ玫穆鼜厮固卮a編解碼芯片HD15530，降低了儀器制造和維護(hù)成本，提高了系統(tǒng)可靠性。在硬件不變的條件下，通過軟件設(shè)置，可與各種曼碼遙測短節(jié)實現(xiàn)通訊接口，具有較好的兼容性。地面遙測與計算機間用USB接口實現(xiàn)，便于設(shè)備與計算機的接口，提高數(shù)據(jù)傳輸速度。設(shè)計方案滿足油田井下數(shù)據(jù)通訊實際。


下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中圖I是石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是井下通信中的隔離示意圖；圖3是井下遙測板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4a和圖4b是曼徹斯特編碼波形圖；圖5a-圖5f是曼切斯特編碼信息幀同步頭波形圖；圖6是信息幀同步頭分解圖；圖7a-圖7d是總線數(shù)據(jù)譯碼波形圖；圖8是FX2與FPGA的硬件連接示意圖。
具體實施例方式石油測井儀電路結(jié)構(gòu)分為井上和井下兩大部分，井上部分主要包括地面通訊系統(tǒng)，供電系統(tǒng)以及上位機操作軟件，井下部分主要包括數(shù)據(jù)采集模塊，井下遙測通訊模塊以及電源轉(zhuǎn)換模塊。測井儀的數(shù)據(jù)傳輸包括井下數(shù)據(jù)采集模塊間的數(shù)據(jù)通訊、井下通訊模塊與地面遙測系統(tǒng)間通訊及地面系統(tǒng)與PC機通訊三部分組成。本發(fā)明提出的通訊解決方案是井下遙測板與數(shù)據(jù)采集板之間通過CAN總線結(jié)構(gòu)，采用主從分布式測控系統(tǒng)。井下遙測板與地面通訊部分采用變壓器耦合傳輸方式，將井下數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛娼邮障到y(tǒng)。地面系統(tǒng)與PC機間選擇USB接口通訊實現(xiàn)。如圖I所示。CAN總線是到目前為止唯一有國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，具有突出的靈活性、可靠性和實時性。其特點直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)到IOkm ;通訊最高速率可達(dá)到IMbps ;采用多主的工作方式，通過對報文的標(biāo)志符濾波可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等多種數(shù)據(jù)通訊方式；采用非破壞的總線仲裁技術(shù)；報文采用短幀結(jié)構(gòu)，受干擾率極低；每幀信息都有CRC校驗，具有極好的檢錯效果和極低的出錯率。常規(guī)井下數(shù)據(jù)采集及通信一般選擇RS485、RS232協(xié)議實現(xiàn)，在本發(fā)明中，為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸和高速的傳輸效率，選擇現(xiàn)場通訊總線CAN協(xié)議模式完成井下采集板間的數(shù)據(jù)通信。其中，井下通訊板為CAN網(wǎng)絡(luò)主控設(shè)備，各個采集點作為CAN節(jié)點，采用廣播式下傳上位機命令，各個節(jié)點可以選擇相同ID號，同步接收由地面系統(tǒng)下傳的命令。采用分布式接收采集接收機采集數(shù)據(jù)，通過配置不同的ID號，可以實現(xiàn)分時不同CAN節(jié)點與主機間的數(shù)據(jù)傳輸。主從分布構(gòu)建測控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。各個站點采用有線連接，平衡傳輸方式。
在CAN總線智能節(jié)點電路的設(shè)計中，采用TMS320F2812作為微處理器，該芯片是32位定點型DSP芯片，片上集成ECAN解碼電路模塊。ECAN模塊是增強型CAN控制器，是TI公司新一代32位高級CAN控制器，性能相當(dāng)于TI公司TMS470系列微控制器使用的高端CAN控制器(HECC，High-end CAN Controller)。它完全兼容CAN2. OB協(xié)議，可以在有干擾的環(huán)境里使用上述協(xié)議與其他控制器串行通信。采用TMS320F2812中集成了 CAN總線控制器TMS470。電路設(shè)計中的PCA82C250是CAN控制器與總線之間的物理接口，它可以提供對總線的差動發(fā)送能力和對CAN控制器的差動接收能力，抗干擾能力強。內(nèi)設(shè)限流電路可防止發(fā)送輸出級對電源、地或負(fù)載的短路。另外，使用PCA82C250可以增長通信距離，提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力，如圖2所示。應(yīng)用ADUM1201實現(xiàn)了 CAN總線節(jié)點與控制機DSP之間的電氣隔離。ADuM1201是ADI公司推出的新產(chǎn)品，它在電氣隔離上所采用技術(shù)是變壓器隔離，通過使用晶片級制造工藝直接在芯片上制造iCouple變壓器，取代常規(guī)光電耦合器。采用雙轉(zhuǎn)化通道，兩通道方向相反的特殊結(jié)構(gòu)，非常適合于CAN總線信號的傳輸，大大簡化了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)；同時，由I個隔離芯片代替以往的2個，大大增加了通道間的匹配程度，使系統(tǒng)獲得更好的隔離性能。電路設(shè)計中需要注意ADuM1201的左側(cè)電源端口 VDDl、GNDl與DSP芯片的DSP_3. 3V和數(shù)字地VSS(DSP_GND)相連，另一組電源端VDD2、GND2與CAN總線電源的CAN_VCC和CAN_GND相連，兩組電源通過DC-DC隔離，從而使得CAN總線控制器與CAN總線之間完全隔離。TMS320F2812的接收端CANRXA與ADuM1201的VOA端連接，TMS320F2812的發(fā)送端CANTXA與ADuMl201的VIB端連接，ADuMl201的VIA端與PCA82C250接收端RXD連接，ADuMl201的VOB端與PCA82C250發(fā)送端TXD連接，ADuMl201的CAN_H端和CAN_L端接入CAN總線。曼徹斯特(Manchester)碼又稱數(shù)字雙相碼，由于其存在很強的定時分量，不存在直流分量，具有自同步能力和良好的抗干擾性能，被廣泛應(yīng)用于石油測井儀器中，實現(xiàn)井下采集系統(tǒng)和地面接收系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊。本文介紹一種基于TMS320F2812 DSP芯片，實現(xiàn)對MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議的Manchester編碼格式編碼和解碼的方法，很好地解決了測井儀高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的可靠性。如圖所示，通信系統(tǒng)選用TMS320F2812芯片，它時TI公司最新推出的DSP芯片，是目前國際市場上最先進(jìn)、功能最強大的32位定點DSP芯片，時鐘頻率能達(dá)到150MHz。它既具有數(shù)字信號處理能力，又具有強大的事件管理能力和嵌入式控制功能。在系統(tǒng)中，DSP用于執(zhí)行通訊協(xié)議，接收總線上的曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的格式發(fā)送曼徹斯特II型編碼的數(shù)據(jù)、狀態(tài)或命令字，實現(xiàn)總線和終端的連接通道的接口功能，以及控制測井儀器通訊系統(tǒng)的地面部分。其中，曼徹斯特碼編解碼器采用DSP片上定時模塊實現(xiàn)，用于完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、曼徹斯特碼的調(diào)制與解調(diào)、數(shù)據(jù)的串并和并串轉(zhuǎn)換、同步頭的產(chǎn)生與檢測、地址識別以及錯誤檢測等功能。基于MIL-STD-1553B編碼格式的Manchester碼其信息幀格式，每位占用時間lus，由20位組成。其I 3位為同步字頭，用于表示幀類型，標(biāo)識幀的開始。如果前I. 5位為高電平，后I. 5位為低電平時表示此巾貞為命令/狀態(tài)字，前I. 5位為低電平,后I. 5位為高電平時表示為數(shù)據(jù)字，解碼器也可利用同步字頭提取位同步信息。其中4 19位為待編碼數(shù)據(jù)，第20位為校驗位，對4 19位進(jìn)行奇偶校驗。整個曼徹斯特編碼與解碼的過程中，根據(jù)總線協(xié)議設(shè)計了以下幾個模塊時鐘模塊Clk,數(shù)據(jù)移位寄存器Data,位計數(shù)寄存器Count,分頻計數(shù)器Feq,奇偶檢驗位P。由于本地系統(tǒng)時鐘Clk為數(shù)據(jù)傳輸率的150倍，所以在DSP中設(shè)置定時器來實現(xiàn)編解碼所需的準(zhǔn)確時鐘，其時鐘周期為數(shù)據(jù)位編解碼周期的1/20。應(yīng)用分頻計數(shù)器Feq對時鐘周期進(jìn)行分頻，計數(shù)到20則清零重新開始計數(shù)。前10個計數(shù)表示數(shù)據(jù)位的前0. 5bit，后10個計數(shù)表示數(shù)據(jù)位的后0. 5bit。曼徹斯特碼編碼的過程是指DSP編碼模塊從DSP程序模塊接收16位的數(shù)據(jù)、指令和狀態(tài)字，并以IMb曼徹斯特II型編碼串行數(shù)據(jù)發(fā)送到總線。編碼模塊完成包括發(fā)送控制、同步數(shù)據(jù)編碼、奇偶產(chǎn)生等功能，經(jīng)過74ALVC164245完成電平變換后被送到通訊變壓器模塊。根據(jù)總線協(xié)議，同步位的寬度應(yīng)為三個數(shù)據(jù)位，如果信息幀為命令字，則前一個半位的波形為正，后一個半波形為負(fù)，如果信息幀為數(shù)據(jù)字，則與命令字波形相反，所以幀的同步頭占用三位數(shù)據(jù)位，共60個時鐘周期。前15個時鐘周期為I (或0)，后15個時鐘周期為0(或I)。位計數(shù)器的I 3表示同步位。接著同步頭之后就是數(shù)據(jù)字的編碼，每個數(shù)據(jù)碼元(一個bit)間隔的中點以下降沿代表數(shù)據(jù)“ I ”，上升沿代表數(shù)據(jù)“O”。移位寄存器的最低位表示當(dāng)前待編碼數(shù)據(jù)位，只能每20個時鐘周期移位一次。位計數(shù)值為4 19且分頻計數(shù)器Feq值為零的時候讀入移位寄存器的最低位，輸出相應(yīng)的波形，分頻計數(shù)器Feq值為10的時候?qū)敵霾ㄐ芜M(jìn)行跳變，以產(chǎn)生相對應(yīng)的跳變沿。當(dāng)位計數(shù)器值累加到19時表明十八位數(shù)據(jù)完成編碼。奇偶校驗位位于信息幀的第20位。在十八位數(shù)據(jù)編碼結(jié)束之后，奇偶校驗位已經(jīng)根據(jù)移位寄存器的十八次移位數(shù)據(jù)計算出校驗結(jié)果，根據(jù)校驗結(jié)果輸出相應(yīng)的跳變波形。圖4a和圖4b顯示了曼徹斯特碼波形。曼徹斯特碼解碼的過程是DSP解碼模塊接收數(shù)據(jù)時，接收曼徹斯特編碼的串行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)同步頭檢出、數(shù)據(jù)檢出、奇偶檢測，將處理后的數(shù)據(jù)送入DSP程序模塊進(jìn)行分析。接收數(shù)據(jù)是采用采樣判定的方法來實現(xiàn)的。即用計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)，在同一極性的情況下，計數(shù)到一個設(shè)定的值時確定半位曼徹斯特碼的極性。不同極性的曼徹斯特碼組合形成完整的信息中貞。同步頭包括三位數(shù)據(jù)位，前I. 5位與后I. 5位極性相反。在實際的波形監(jiān)測中得到以下六種信息幀的同步頭，如圖5a-圖5f所示。圖5a_圖5c表示命令幀的三種同步頭，圖5d_圖5f表示數(shù)據(jù)幀的三種同步頭。在波形監(jiān)測中，如果只判斷圖5c和圖5f波形不是幀的同步頭，那就會丟失信息，也有可能造成對信息幀類型判斷失誤。根據(jù)曼徹斯特碼的碼型特征可知，偵測同步頭的關(guān)鍵是如何識別曼徹斯特碼的前
I.5位和后I. 5反極性位。以上圖5c為例,介紹問題的解決方法。
在圖6中，Clk表示計數(shù)器溢出所產(chǎn)生的編碼時鐘，時鐘周期是其十倍，曼徹斯特碼至少包含三個I. 5位的相鄰極性相反的同步碼。在編碼時鐘上對曼徹斯特碼每半位進(jìn)行標(biāo)不。第一步，當(dāng)監(jiān)測到圖中的1、2、3半位相同極性的曼徹斯特碼以及4、5、6半位反極性馬氏時，初步判定它們?yōu)閹筋^的前I. 5位和后I. 5位，如果緊跟的兩個半位曼徹斯特碼極性不同，則說明其后面緊隨的是數(shù)據(jù)碼，符合曼徹斯特碼編碼協(xié)議，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)碼的接收。但如果緊跟的兩個半位曼徹斯特碼極性相同，那么就不符合曼徹斯特碼編碼的規(guī)則了，如圖中的7、8半位，一些編碼芯片對其檢測產(chǎn)生錯誤，造成數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)錯亂。在本設(shè)計中，遇到7、8半位相同的情況時，丟棄初始判斷的前I. 5位，把4、5、6半位重新設(shè)置位前I. 5位第二步，繼續(xù)對第9半位進(jìn)行檢測。如果9與7、8極性不同的話，則退出此次同步頭的假設(shè)，重新開始幀同步頭前I. 5位的檢測。如果7、8、9半位極性相同，則4、5、6、7、8、9又組成了一個幀同步頭，回到了第一步遇到的情況。再次檢測10、11兩個半位的極性，如果相反的話進(jìn)入數(shù)據(jù)碼接收，相同的話重新開始第二步。
第三步，在運行完以上兩步之后，得到了信息幀的一個同步頭，其后緊跟的數(shù)據(jù)碼。根據(jù)同步頭中前I. 5位與后I. 5位的極性，可以確定信息幀的類型。在同步頭檢測到之后，之后緊接的就是數(shù)據(jù)碼，任何兩位數(shù)據(jù)的組合結(jié)果只有四種00，01，10，11 ;從波形上看，它會出四種情況，如圖7a-圖7d所示。由圖7a-圖7d可以看出，此時只可能有兩種的波形寬度一個位和半個位寬度，所以由于計數(shù)的時鐘是數(shù)據(jù)位編碼的20倍，所以相應(yīng)計數(shù)器的計數(shù)值的范圍是8 12和18 22之間。所以，只要得到的數(shù)據(jù)位計數(shù)值滿足以上兩個寬度范圍，則認(rèn)為數(shù)據(jù)格式正確，接收的數(shù)據(jù)有效，完成了數(shù)據(jù)同步接收。對每一幀數(shù)據(jù)，在接收完十六位數(shù)據(jù)之后，最后一位為奇偶校驗值，如果數(shù)據(jù)接收過程沒有出現(xiàn)差錯，則數(shù)據(jù)的奇偶校驗值與接收到的值相對應(yīng)。在批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕尤胙h(huán)冗余校驗算法，對串行數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯檢驗。它是利用除法及余數(shù)的原理來作錯誤偵測(Error Detecting)的，校驗檢錯能力強，容易實現(xiàn)，是目前應(yīng)用最廣的檢錯碼編碼方式之一。循環(huán)冗余碼校驗法有兩種校驗方法，按位計算法和查表法。按位計算CRC雖然代碼簡單，所占用的內(nèi)存比較少，但其最大的缺點就是位計算會占用處理器資源。而使用查表法，可生成16位CRC校驗碼表，數(shù)據(jù)運算量小，速度快。在本設(shè)計中，在DSP芯片具有足夠的內(nèi)存空間情況下，采用查表法來實現(xiàn)循環(huán)冗余碼校驗，以優(yōu)化微處理芯片資源配置。以下數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)校驗完的結(jié)果OxAA OxFE 0x03 0x55 0x40 0x00 0xE9 0x01 0x00 0x33 0x5A OxAO0x150x25 ；OxAA OxFE 0x03 0x56 0x80 0x00 OxOF 0x02 0x00 0x39 OxOA 0x50 0x6A0xCD ；以上兩組數(shù)據(jù)中，前12個字節(jié)是數(shù)據(jù)，后面緊跟的2個字節(jié)為校驗碼，接收端在接收校驗時，采用雙方預(yù)先約定的生成多項式G(X)去除接收到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行計算，然后把計算結(jié)果和實際接收到的余數(shù)多項式數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，相同的話表示傳輸正確。該基于DSP的曼切斯特編碼設(shè)計已經(jīng)成功應(yīng)用于測井儀器地面系統(tǒng)，實現(xiàn)了地面系統(tǒng)和井下總線終端的通訊功能。
地面通訊板與PC機的通信采用USB接口實現(xiàn)。具體技術(shù)細(xì)節(jié)如圖8所示，選擇Cypress公司的EZ-USB FX2系列芯片是智能化的USB2. 0接口芯片，它集成的USB收發(fā)器與USB總線的D+和D-引腳相連，可以接收來自主機(Host)的數(shù)據(jù)，也可以向主機發(fā)送數(shù)據(jù)。
設(shè)計中EZ-USB FX2芯片工作在從模式下，在這種模式下，對于外部邏輯(本設(shè)計的外部邏輯通過FPGA實現(xiàn))來說，可以把FX2看成是一個FIFO，讀寫FIFO的時序由外部邏
輯提供。EZ-USB FX2芯片內(nèi)8051單片機內(nèi)核的數(shù)據(jù)總線、地址總線以及控制總線均連接到FPGA (AceXlK30)，可以通過對指定地址的讀寫實現(xiàn)與A/D有關(guān)的寄存器(這些寄存器在FPGA中實現(xiàn))設(shè)置。EZ-USB FX2的接口部分的FLAG被分別設(shè)置為EP2和EP6端點FIFO的滿標(biāo)志和空標(biāo)志，F(xiàn)PGA將通過查詢這些標(biāo)志來獲得FX2片內(nèi)的兩個輸出端點的Slave FIFO的存儲狀態(tài)，從而進(jìn)行相關(guān)操作。RDY的時序由FPGA提供，來完成對自動輸入模式下的EP6進(jìn)行寫操作。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，均可對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖兓蜃兓?，而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，井下采集板通過CAN總線與井下遙測板連接，井下遙測板與地面通訊板通過變壓器耦合傳輸方式連接。
2.如權(quán)利要求I所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，井下采集板與井下遙測板設(shè)置有CAN隔離與驅(qū)動模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，CAN隔離與驅(qū)動模塊包括順次連接的TMS320F2812芯片、ADuM1201芯片以及PCA82C250芯片，PCA82C250芯片接入CAN總線。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，井下遙測板包括數(shù)據(jù)處理模塊，編碼處理模塊，解碼處理模塊，調(diào)制解調(diào)電路模塊和通訊總線變壓器，數(shù)據(jù)處理模塊、編碼處理模塊和解碼處理模塊由DSP芯片實現(xiàn)，調(diào)制解調(diào)電路模塊分別與DSP芯片和通訊總線變壓器連接，通訊總線變壓器接入MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線。
5.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，地面通訊板還通過USB接口與個人電腦連接。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，地面通訊板包括EZ-USBFX2芯片，EZ-USBFX2芯片與AcexlK30芯片連接。
7.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，ADUM1201芯片使用的兩組電源通過DC-DC電路隔離。
8.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議采用曼徹斯特碼。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，編碼處理模塊和解碼處理模塊用于完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收、數(shù)據(jù)的串并和并串轉(zhuǎn)換、同步頭的產(chǎn)生與檢測、地址識別以及錯誤檢測。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，如果幀同步頭的前I.5位和后I. 5位極性相反，則判定緊跟的兩個半位曼切斯特碼的極性是否相同，如果不同則這兩個半位曼切斯特碼后面的跟的是數(shù)據(jù)碼，否則丟棄同步頭的前I. 5位，并重新檢測幀同步頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種石油測井儀中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，井下采集板通過CAN總線與井下遙測板連接，井下遙測板與地面通訊板通過變壓器耦合傳輸方式連接。本發(fā)明設(shè)計中，將具有國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場CAN總線通訊協(xié)議，應(yīng)用于井下采集板間的數(shù)據(jù)通訊，保證了通訊具有極好的檢錯效果和極低的出錯率。采用多主的工作方式，實現(xiàn)了廣播和分布多種通訊方式，通訊速率高。
文檔編號E21B47/12GK102619501SQ20121008309
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者武楗棠 申請人:北京石大華旭建邦石油科技有限公司