專利名稱：一種lxi總線接口的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及高頻地波海洋雷達環(huán)境監(jiān)測設備，特別是高頻地波海洋雷達環(huán)境監(jiān)測設備中的LXI總線接口。
背景技術：
LXI(LAN extension for Instrument)，即局域網(wǎng)的儀器擴展總線，它基于工業(yè)標準以太網(wǎng)技術，增加儀器系統(tǒng)需要的規(guī)范、語言、命令、協(xié)議等內(nèi)容，從而構成新一代的模塊儀器接口規(guī)范，LXI沒有帶寬、軟件或計算機底板結構限制，它可以利用日益提高的以太網(wǎng)吞吐量，為下一代自動測試系統(tǒng)提供理想的解決方案。
高頻地波海洋雷達環(huán)境監(jiān)測設備的主機包括多通道接收機模件、同步控制器及頻率綜合器模件和在線短波頻譜監(jiān)測模件。所有模件都帶有一片或多片CPU或DSP(數(shù)字信號處理芯片)，各模件之間、各模件與計算機之間存在著密切的聯(lián)系，按照系統(tǒng)模塊化、標準化、靈活性的設計要求，同時兼顧考慮設備成本、系統(tǒng)體積、易操作性、易升級性、測量能力、數(shù)據(jù)處理和分析能力等指標，可以用LXI總線構成分布式的高頻地波海洋雷達環(huán)境監(jiān)測設備，有利于雷達系統(tǒng)的擴充、布設及升級等。由于LXI接口控制器是雷達系統(tǒng)的通信與控制樞紐，必須首先解決LXI接口的設計。
目前，LXI接口主要由硬件設計工程師根據(jù)設備的具體應用而設計，不同的設備具有不同的LXI接口，并且LXI接口與設備的具體功能電路緊密相關，接口通用性差，沒有很好地利用模塊化、標準化的設計思想，從而降低了設備的可靠性，不利于設備研發(fā)人員的分工合作，增加了研發(fā)的難度和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種通用性好的LXI總線接口。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是一種LXI總線接口，它包括數(shù)字信號處理芯片、用于與計算機連接的網(wǎng)絡接口電路、用于與雷達監(jiān)測設備的功能電路連接的插口；數(shù)字信號處理芯片上擴展有數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器；數(shù)字信號處理芯片與網(wǎng)絡接口電路之間通過總線連接；數(shù)字信號處理芯片的中斷輸出口、中斷輸入口、復位輸出口通過插口分別用于與功能電路的中斷輸入口、中斷輸出口、復位輸入口連接；數(shù)字信號處理芯片的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線通過插口分別用于與功能電路雙口數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線連接。
上述方案中，數(shù)字信號處理芯片為數(shù)字信號處理芯片的最小系統(tǒng)。
上述方案中，接口還包括復位電路，復位電路的輸出口與數(shù)字信號處理芯片的復位輸入口連接。
上述方案中，接口還包括晶體振蕩器，晶體振蕩器的輸出口與數(shù)字信號處理芯片的時鐘輸入口連接。
上述方案中，接口包括報警電路及其功率驅動電路， 數(shù)字信號處理芯片的脈沖信號輸出口與功率驅動電路的脈沖信號輸入口連接。
本發(fā)明LXI總線接口以DSP為控制中心，它運行程序存儲器的程序，通過以計算機網(wǎng)絡接收外部計算機的數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)存儲器為數(shù)據(jù)緩沖，進行TCP/IP協(xié)議的封裝與分用，從插口存入雷達監(jiān)測設備功能電路中的雙口數(shù)據(jù)存儲器，并發(fā)出中斷。同理，LXI總線接口收到中斷后，從插口中取出雷達監(jiān)測設備功能電路數(shù)據(jù)存儲器中的數(shù)據(jù)，經(jīng)TCP/IP協(xié)議的封裝與分用，通過計算機網(wǎng)絡傳輸?shù)酵獠坑嬎銠C。它以功能電路中的雙口數(shù)據(jù)存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，采用雙向中斷線實現(xiàn)LXI總線接口電路與外部計算機、雷達監(jiān)測設備的全雙工數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明具有通用性好，適用于任何具體功能電路，靈活性高，便于研發(fā)人員的分工合作。
本發(fā)明的優(yōu)點還在于1、DSP為DSP最小系統(tǒng)、結構簡單、體積小、價格低、通信速率高。
2、具有復位電路，可靠性高。
3、具有晶體振蕩器作為芯片的時鐘，具有完備的流量控制能力。
4、具有報警功能。


圖1是本發(fā)明實施例的應用系統(tǒng)框2是本發(fā)明實施例的電路原理框3是DSP最小系統(tǒng)的電路原理框4～8是本發(fā)明實施例的電路原理圖具體實施方式
如圖1所示的本發(fā)明LXI總線接口實施例的應用系統(tǒng)，它包括DSP、用于與計算機連接的網(wǎng)絡接口電路、用于與雷達監(jiān)測設備的功能電路連接的40PIN插口；DSP為DSP最小系統(tǒng)。
DSP最小系統(tǒng)上擴展有數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器；數(shù)字信號處理芯片與網(wǎng)絡接口電路之間通過總線連接；DSP最小系統(tǒng)的中斷輸出口、中斷輸入口、復位輸出口通過插口分別用于與功能電路的中斷輸入口、中斷輸出口、復位輸入口連接；DSP最小系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線通過插口分別用于與功能電路雙口數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線連接。
如圖2、3所示，接口還包括復位電路、晶體振蕩器、JTAG插座、聲光報警電路及其功率驅動電路、直流電源變換電路。復位電路的輸出口與DSP最小系統(tǒng)的復位輸入口連接。晶體振蕩器的輸出口與DSP最小系統(tǒng)的時鐘輸入口連接。報警電路為聲光報警電路，DSP最小系統(tǒng)的脈沖信號輸出口與功率驅動電路的脈沖信號輸入口連接。
當計算機需要將數(shù)據(jù)或命令傳送到功能電路時，計算機通過以太網(wǎng)絡將待傳的數(shù)據(jù)經(jīng)40PIN插座寫入到外部雙口RAM中，然后向外部電路發(fā)出中斷申請；外部功能電路收到中斷信號后，讀出雙口RAM中的內(nèi)容，經(jīng)校驗無誤后，執(zhí)行相應動作并回應一個確認數(shù)據(jù)幀。同理，當功能電路需要將數(shù)據(jù)或命令傳送到計算機時，功能電路將待傳的數(shù)據(jù)寫入到外部雙口RAM中，然后向LXI總線接口電路發(fā)出中斷申請；接口電路收到中斷信號后，讀出雙口RAM中的內(nèi)容，經(jīng)校驗無誤后，通過以太網(wǎng)絡傳送到計算機中進行處理，同時也回應一個確認數(shù)據(jù)幀。
如圖4～8所示，DSP最小系統(tǒng)采用AD公司ADSP2106X系列的數(shù)字信號處理芯片ADSP21062，外接IMP706CSA芯片作為抗干擾的復位電路，選用40M的晶體振蕩器。通過ADSP21062中的DMA通道容易實現(xiàn)內(nèi)存與內(nèi)存、內(nèi)存與外設、外設與外設之間進行的全速數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)有上電自動復位、手動復位、程序死機自動復位等多種復位方式。主要完成系統(tǒng)控制、雙向中斷管理、設備自檢等功能，用軟件方式實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議。
如圖4所示，網(wǎng)絡接口電路采用DAVICOM半導體公司生產(chǎn)的以太網(wǎng)控制芯片DM9000A，用于實現(xiàn)計算機與LXI總線接口電路中的DSP芯片之間的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。DM9000A片內(nèi)集成了10/100M的收發(fā)器，外接25M的晶體振蕩器作為芯片的時鐘，其數(shù)據(jù)接口與內(nèi)置網(wǎng)絡變壓器的RJ45插座相連可以實現(xiàn)10/100M的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。它具有完備的流量控制能力，支持半雙工/全雙工模式，8/16位的外部處理器接口和內(nèi)部集成16kByte的RAM能充分發(fā)揮芯片的通信能力，支持網(wǎng)絡遠程喚醒功能。單電源+3.3V供電，但是其I/O口兼容+3.3V和+5V，以方便與+5V器件的連接。
如圖6所示，功率驅動及聲光報警電路采用一個NPN三極管和一個PNP三級管構成驅動電路驅動蜂鳴器，發(fā)出聲音報警，用發(fā)光二極管實現(xiàn)閃光報警，由DSP根據(jù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)輸出聲音或閃光報警信號，具有驅動能力強、隔離度高等優(yōu)點。
如圖7所示，直流電源變換電路采用美國德州儀器公司生產(chǎn)的TPS75233芯片，輸入的+5V電源經(jīng)電容濾波后送給TPS75233芯片，經(jīng)內(nèi)部直流變換后輸出+3.3V電源，電容濾波后供給網(wǎng)絡接口電路，其最大輸出電流可達2A。該電路具有性能可靠、電路簡單、無需散熱等優(yōu)點。
權利要求
1.一種LXI總線接口，其特征在于它包括數(shù)字信號處理芯片、用于與計算機連接的網(wǎng)絡接口電路、用于與雷達監(jiān)測設備的功能電路連接的插口；數(shù)字信號處理芯片上擴展有數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器；數(shù)字信號處理芯片與網(wǎng)絡接口電路之間通過總線連接；數(shù)字信號處理芯片的中斷輸出口、中斷輸入口、復位輸出口通過插口分別用于與功能電路的中斷輸入口、中斷輸出口、復位輸入口連接；數(shù)字信號處理芯片的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線通過插口分別用于與功能電路雙口數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線連接。
2.如權利要求1所述的總線接口，其特征在于數(shù)字信號處理芯片為數(shù)字信號處理芯片的最小系統(tǒng)。
3.如權利要求1所述的總線接口，其特征在于它還包括復位電路，復位電路的輸出口與數(shù)字信號處理芯片的復位輸入口連接。
4.如權利要求1所述的總線接口，其特征在于它還包括晶體振蕩器，晶體振蕩器的輸出口與數(shù)字信號處理芯片的時鐘輸入口連接。
5.如權利要求1所述的總線接口，其特征在于它包括報警電路及其功率驅動電路，數(shù)字信號處理芯片的脈沖信號輸出口與功率驅動電路的脈沖信號輸入口連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LXI總線接口，它包括數(shù)字信號處理芯片、用于與計算機連接的網(wǎng)絡接口電路、用于與雷達監(jiān)測設備的功能電路連接的插口。數(shù)字信號處理芯片上擴展有數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器；數(shù)字信號處理芯片與網(wǎng)絡接口電路之間通過總線連接；數(shù)字信號處理芯片的中斷輸出口、中斷輸入口、復位輸出口通過插口分別用于與功能電路的中斷輸入口、中斷輸出口、復位輸入口連接；數(shù)字信號處理芯片的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線通過插口分別用于與功能電路雙口數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)總線、地址總線、片選線、讀寫線連接。本發(fā)明具有通用性好，適用于任何具體功能電路，靈活性高，便于研發(fā)人員的分工合作。
文檔編號H04L29/06GK101087313SQ20061016657
公開日2007年12月12日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權日2006年12月31日
發(fā)明者陳澤宗, 徐超, 武功成 申請人:武漢大學