本發(fā)明涉及一種通訊接口電路。

背景技術(shù)：

在航天應(yīng)用領(lǐng)域中普遍使用RS422總線方式將傳感儀器等數(shù)據(jù)傳輸給火箭的中央計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息通訊。RS422總線一共采用5根線，2根接收，2根發(fā)送，傳輸線上的節(jié)點(diǎn)較少，最多允許在傳輸線上連接10個(gè)節(jié)點(diǎn)，即一個(gè)主設(shè)備和多個(gè)從設(shè)備，從設(shè)備間不能相互通訊。

RS422一般采用雙絞線，最大傳輸距離為1200米，傳輸速率與距離成反比，最大距離時(shí)速率僅為100kbps，與1553B總線相比傳輸速率較低，分布式處理能力不強(qiáng)，在復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾能力不如1553B總線。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于運(yùn)載火箭的光纖慣組1553B通訊接口電路，為了保障光纖慣組與運(yùn)載火箭之間進(jìn)行可靠通訊，克服原有RS422總線接口傳輸速率慢，總線網(wǎng)絡(luò)不夠靈活的不足，采用了航空1553B總線協(xié)議接口與箭載計(jì)算機(jī)相聯(lián)接，并采用兩端口互為備份，提高可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種用于運(yùn)載火箭的光纖慣組1553B通訊接口電路，包括：1553B協(xié)議芯片、1553B變壓器、FPGA、RS422轉(zhuǎn)換芯片、A/D轉(zhuǎn)換器、電源芯片、1553B總線；FPGA接收經(jīng)RS422轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后的溫度信息，接收經(jīng)RS422轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后的外部光纖陀螺發(fā)送的角速度信息，接收外部I/F電路板發(fā)送的TTL脈沖，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器采集電源芯片的電壓信息；FPGA對(duì)接收的溫度信息、角速度信息、TTL脈沖、電壓信息進(jìn)行數(shù)據(jù)包校驗(yàn)，同時(shí)判斷接收的全部數(shù)據(jù)是否處于正常工作范圍；如果FPGA接收到的全部數(shù)據(jù)包無(wú)缺失且全部數(shù)據(jù)處于正常工作范圍，則FPGA對(duì)接收到的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行低通濾波、TTL脈沖計(jì)數(shù)、標(biāo)度因數(shù)轉(zhuǎn)換處理，編制成光纖慣組所需的傳感數(shù)據(jù)格式發(fā)送至1553B協(xié)議芯片儲(chǔ)存；否則，將FPGA接收到的當(dāng)前全部數(shù)據(jù)丟棄；1553B協(xié)議芯片將傳感數(shù)據(jù)格式的信息傳輸至1553B變壓器；1553B變壓器將1553B協(xié)議芯片發(fā)送的全部信息通過(guò)兩根互為冗余的1553B總線傳輸給外部設(shè)備；電源芯片為1553B協(xié)議芯片、FPGA供電。

所述正常工作范圍為溫度范圍為-40℃～60℃，角速度范圍為0～100度/s。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明中采用1553B的總線和實(shí)時(shí)嵌入式FPGA控制電路結(jié)合，具有設(shè)計(jì)靈活，功能完善的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)光纖慣組內(nèi)部電路通訊、信息采集、信息處理，數(shù)據(jù)高效發(fā)送的優(yōu)點(diǎn)；1553B總線數(shù)據(jù)傳輸速度快，傳輸速率為1Mbps，每條消息最多包含32個(gè)字，數(shù)據(jù)傳輸速率比一般通訊網(wǎng)高，所需時(shí)間短。

(2)本發(fā)明的接口電路具有功能模塊化的特點(diǎn)，擴(kuò)展性強(qiáng)，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的1553B總線技術(shù)，提高接口的一致性，簡(jiǎn)化了對(duì)外通信接口設(shè)計(jì)，便于系列化研制、一彈多型、按需配置，為設(shè)備互換提供條件；采用統(tǒng)一總線接口連接系統(tǒng)設(shè)備有利于一體化設(shè)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的接口電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種用于運(yùn)載火箭的光纖慣組1553B通訊接口電路包括：接口電路與總線電纜之間通信的1553B協(xié)議芯片和專(zhuān)用的1553B變壓器，監(jiān)控電壓的A/D轉(zhuǎn)換器，F(xiàn)PGA芯片編寫(xiě)的控制電路，以及給各個(gè)集成電路供電的電源芯片、RS422轉(zhuǎn)換芯片、1553B總線。FPGA通過(guò)RS422轉(zhuǎn)換芯片與外部溫度控制電路相連，通過(guò)RS422轉(zhuǎn)換芯片與外部光纖陀螺相連，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器采集電源監(jiān)控信息，與外部I/F電路板連接，與1553B協(xié)議芯片連接；1553B協(xié)議芯片通過(guò)1553B變壓器與外部1553B總線連接；

接口電路的主要作用是：(1)接收外部各類(lèi)傳感信息和自身的監(jiān)控信息，通過(guò)FPGA控制電路進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；(2)控制1553B協(xié)議芯片，通過(guò)變壓器向外部總線發(fā)送。

首先，接口電路接收到由外部的溫控電路傳輸過(guò)來(lái)的溫度差分?jǐn)?shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)RS422轉(zhuǎn)換后將溫度信息送給FPGA控制電路。接口電路與外部的光纖陀螺相連接，通過(guò)RS422轉(zhuǎn)換芯片接收到傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度信息。I/F電路板以TTL脈沖的方式發(fā)送加速度信號(hào)。同時(shí)接口電路通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器采集電路板的自身電壓監(jiān)控信息，電壓監(jiān)控信息指電源芯片的電壓信息。以上所有數(shù)據(jù)進(jìn)入FPGA控制電路中先進(jìn)行數(shù)據(jù)包校驗(yàn)，確保接收到的數(shù)據(jù)包完整無(wú)缺失，再判斷接收的數(shù)據(jù)處于正常工作范圍后進(jìn)行低通濾波、TTL脈沖計(jì)數(shù)、標(biāo)度因數(shù)轉(zhuǎn)換等數(shù)據(jù)處理，最后編制成光纖慣組需求的傳感數(shù)據(jù)格式。正常工作范圍為溫度范圍為-40℃～60℃，角速度范圍為0～100度/s。

其次，F(xiàn)PGA控制電路的另一部分重要功能是控制1553B協(xié)議芯片，完成協(xié)議芯片的初始化、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更新、接收發(fā)送等功能。整個(gè)接口電路與外部的連接是通過(guò)1553B變壓器和1553B同軸線纜實(shí)現(xiàn)的。兩個(gè)獨(dú)立的變壓器將接口電路的電壓提升后分別連接A、B兩根互為冗余的1553B同軸線纜，將光纖慣組的傳感數(shù)據(jù)送到總線上供FCC箭載計(jì)算機(jī)使用。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。