本發(fā)明涉及航空總線分析設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀。

背景技術(shù)：

arin818又名航空電子數(shù)字視頻總線(avionicsdigitalvideobus)簡稱advb，是為高帶寬，低延遲，非壓縮數(shù)字視頻傳輸開發(fā)的一個(gè)視頻接口和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，于2007年1月由航空電子委員會(aeec)正式對外發(fā)布，主要是為了滿足航空電系統(tǒng)中高性能和關(guān)鍵數(shù)字視頻任務(wù)傳輸?shù)钠惹行枨?。在正式發(fā)布前已經(jīng)應(yīng)用于波音787和空客a400m兩個(gè)項(xiàng)目中，成為高性能軍用視頻系統(tǒng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

arinc818主要特點(diǎn)體現(xiàn)在高帶寬、高可靠性、低延遲、非壓縮視頻傳輸、抵抗電磁干擾、減輕線纜重量、靈活性高，兼容擴(kuò)展性強(qiáng)，已經(jīng)成為新一代航空電子數(shù)字視頻總線的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在一些商業(yè)和軍事項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用。arinc818基于fc-av(ansiincits356-2002)協(xié)議，fc-av協(xié)議已被大量應(yīng)用在f18和c130amp的視頻系統(tǒng)中。

雖然fc-av有大量的應(yīng)用，但具體的實(shí)現(xiàn)有差別，arinc818提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化高速視頻系統(tǒng)的機(jī)會。arinc818是點(diǎn)到點(diǎn)，8/10編碼的串行協(xié)議，用于傳輸視頻，音頻和數(shù)據(jù)。協(xié)議采用了包結(jié)構(gòu)，以視頻為中心，應(yīng)用非常靈活，支持多種功能，包括將多路視頻信號復(fù)用到一個(gè)鏈路上，或者通過兩個(gè)通道傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)流。

arinc818應(yīng)用領(lǐng)域包括商用航空項(xiàng)目、軍事航空項(xiàng)目、商業(yè)和軍事飛船、指揮中心、仿真平臺、軍用地面車輛等，它能夠應(yīng)用到紅外和光學(xué)傳感器、雷達(dá)、地圖和圖表系統(tǒng)、圖像合成、平視顯示、多功能顯示設(shè)備、視頻連接器和其它類型的子系統(tǒng)。一個(gè)現(xiàn)代商業(yè)和軍事視頻子系統(tǒng)advb總線連接系統(tǒng)需要支持一個(gè)很寬范圍的視頻類型，因?yàn)檫@些連接對傳輸速率、視頻分辨率、幀速率、像素定義和同步等級要求均是不一致的，這些因素對于傳輸視頻的總線性能提出了更高的要求，要具備優(yōu)良的兼容性。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)測以及分析arinc818航空音視頻光纖傳輸總線的數(shù)據(jù)狀態(tài)是當(dāng)前領(lǐng)域的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種采用計(jì)算機(jī)pciexpress2.0高速串行總線接口對arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷的基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控arinc818航空音視頻光纖傳輸總線的數(shù)據(jù)狀態(tài)。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀，包括：轉(zhuǎn)換光信號與電信號的光電轉(zhuǎn)換模塊；與計(jì)算機(jī)連接的pciexpress2.0接口及線纜；以及通過所述pciexpress2.0接口及所述線纜與安裝有數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)相連的數(shù)據(jù)分析模塊；其中，所述數(shù)據(jù)分析儀模塊實(shí)現(xiàn)對外部輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、解析，通過所述pciexpress2.0接口將信息發(fā)送給所述數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件，由所述數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件對上述信息進(jìn)行分析判斷。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)分析儀模塊的接口除所述pciexpress2.0接口以外，還包括兩路arinc818光纖總線輸入以及一路arinc818光纖總線輸出。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，具備電信號處理發(fā)送單元以及光電信號處理接收單元，采用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷pga作為主處理芯片，采用rocketio作為高速串行數(shù)據(jù)的收發(fā)接口。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，高清圖像及音頻數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議遵循航空電子數(shù)字視頻總線(avionicsdigitalvideobus，arinc818)標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，采用xilinx公司的virtex6系列fpga內(nèi)嵌的pciexpress硬核ip實(shí)現(xiàn)pciexpress2.0接口協(xié)議。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，具備將接收到的串行數(shù)據(jù)發(fā)給fpga的光纖收發(fā)模塊，fpga將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過gpifii通用可編程接口傳輸給pciexpress2.0硬核ip。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，所述pciexpress2.0的pciexpress2.0控制芯片采用xilinx公司的virtex6系列芯片內(nèi)嵌pciexpress2.0硬核ip。

進(jìn)一步地，本發(fā)明中，所述fpga芯片選擇xilinx公司的viretx-6系列xc6vlx130t芯片，該芯片中的gtx接口最高可達(dá)6.5gbps的速率，外接ddr2存儲器作為大容量數(shù)據(jù)緩存。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控arinc818航空音視頻光纖傳輸總線的數(shù)據(jù)狀態(tài)，并且，arinc818具有高帶寬、高可靠性、低延遲、非壓縮視頻傳輸、抵抗電磁干擾、減輕線纜重量、靈活性高，兼容擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

此外，本發(fā)明采用大規(guī)模現(xiàn)場可編程芯片——fpga作為主處理芯片。利用fpga將通過光纖通道接收到的符合arinc818數(shù)據(jù)鏈路格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析還原出其中的視頻圖像及音頻等數(shù)據(jù)，再通過pciexpress2.0接口將上述數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋A(yù)裝有分析軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)，由分析軟件對音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，實(shí)時(shí)監(jiān)控光纖總線的傳輸狀態(tài)。

根據(jù)下述具體實(shí)施方式并參考附圖，將更好地理解本發(fā)明的上述內(nèi)容及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施形態(tài)和附圖來說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著性的進(jìn)步。應(yīng)理解，這些實(shí)施形態(tài)僅用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。以下所示方向概念僅為方便說明，并非限定，具體實(shí)施時(shí)可根據(jù)需要變更。

如前上述，arinc818是一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)的采用8b/10b編碼，主要用于開發(fā)高帶寬、低延遲和非壓縮數(shù)字視頻傳輸?shù)囊曨l接口和協(xié)議，它是基于光纖通道和fc-av協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定的，其內(nèi)容上是對fc-av協(xié)議的簡化，是專門針對航空電子視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)制定的國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其中fc-av協(xié)議已經(jīng)在f18和c130amp等軍用機(jī)型中的視頻系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，這為arinc818協(xié)議的應(yīng)用提供了可靠的支持和保障。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀的系統(tǒng)流程圖請參考圖1，包括：能提供電力的供電裝置；轉(zhuǎn)換光信號與電信號的光電轉(zhuǎn)換模塊；與計(jì)算機(jī)連接的pciexpress2.0接口及線纜；能將200v交流轉(zhuǎn)5v直流電源適配器；以及通過上述pciexpress2.0接口及上述線纜與安裝有數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)主機(jī)相連的數(shù)據(jù)分析模塊；其中，上述數(shù)據(jù)分析儀模塊實(shí)現(xiàn)對外部輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、解析，通過上述pciexpress2.0接口將信息發(fā)送給上述數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件，由上述數(shù)據(jù)分析應(yīng)用軟件對上述信息進(jìn)行分析判斷。

具體地，數(shù)據(jù)分析儀模塊的接口除pciexpress2.0接口以外，還包括兩路arinc818光纖總線輸入以及一路輸出，該模塊內(nèi)部由一塊基于fpga開發(fā)的arinc818總線分析板卡實(shí)現(xiàn)對外部輸入的兩路arinc818總線數(shù)據(jù)進(jìn)行接收、解析，通過pciexpress2.0高速串行總線接口將音視頻數(shù)據(jù)及arinc818協(xié)議包頭、校驗(yàn)碼等信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件接口，由該軟件對上述信息進(jìn)行分析判斷。

本發(fā)明中，上述數(shù)據(jù)分析儀模塊的接口除上述pciexpress2.0接口以外，還包括兩路arinc818光纖總線輸入以及一路arinc818光纖總線輸出。還具備電信號處理發(fā)送單元以及光電信號處理接收單元，采用大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷pga作為主處理芯片，采用rocketio作為高速串行數(shù)據(jù)的收發(fā)接口。

本發(fā)明中，高清圖像及音頻數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議遵循航空電子數(shù)字視頻總線(avionicsdigitalvideobus，arinc818)標(biāo)準(zhǔn)。還采用xilinx公司的virtex6系列fpga內(nèi)嵌的pciexpress硬核ip實(shí)現(xiàn)pciexpress2.0接口協(xié)議。

本發(fā)明中，具備將接收到的串行數(shù)據(jù)發(fā)給fpga的光纖收發(fā)模塊，fpga將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過gpifii通用可編程接口傳輸給usb3.0控制芯片cyusb3014。此外，上述pciexpress2.0的pciexpress2.0控制器采用xilinx公司的virtex6系列芯片內(nèi)嵌pciexpress2.0硬核ip

本發(fā)明中，上述fpga芯片選擇xilinx公司的viretx-6系列xc6vlx130t芯片，該芯片中的gtx接口最高可達(dá)6.5gbps的速率，外接ddr2存儲器作為大容量數(shù)據(jù)緩存。

(實(shí)施例)

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來進(jìn)一步詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的上述基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀。本實(shí)施例中，arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀的形狀及尺寸可需求而設(shè)定，例如可為長方體等。

如圖1所示，關(guān)于光纖總線數(shù)據(jù)接收，光纖收發(fā)模塊將接收到的串行數(shù)據(jù)發(fā)給fpga，fpga將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后通過axi通用可編程接口傳輸給pciexpress2.0硬核ip。

關(guān)于usb接口設(shè)計(jì)，pciexpress2.0控制芯片采用xilinx公司的virtex6系列芯片內(nèi)嵌pciexpress2.0硬核ip。fpga芯片選擇xilinx公司的viretx-6系列xc6vlx130t芯片，該芯片中的gtx接口最高可達(dá)6.5gbps的速率。外接ddr2存儲器作為大容量數(shù)據(jù)緩存。

根據(jù)本發(fā)明的基于pciexpress2.0接口的arinc818航空音視頻總線數(shù)據(jù)分析儀，可實(shí)現(xiàn)對兩路arinc818總線數(shù)據(jù)的分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控總線狀態(tài)。并且，具有高帶寬、高可靠性、低延遲、非壓縮視頻傳輸、抵抗電磁干擾、減輕線纜重量、靈活性高，兼容擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。

因此，上述較佳實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在不脫離本發(fā)明的基本特征的宗旨下，本發(fā)明可體現(xiàn)為多種形式，因此本發(fā)明中的實(shí)施形態(tài)是用于說明而非限制，由于本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求限定而非由說明書限定，而且落在權(quán)利要求界定的范圍，或其界定的范圍的等價(jià)范圍內(nèi)的所有變化都應(yīng)理解為包括在權(quán)利要求書中。