一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端的制作方法
【專利摘要】一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端，能夠減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機之間的電纜數(shù)量。包括時鐘分頻模塊（001）、總線主份接口模塊（002）、總線備份接口模塊（003）、協(xié)議處理模塊（004）和數(shù)據(jù)采集模塊（005）；時鐘分頻模塊（001）一端接外部晶振或時鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時鐘；總線主份接口模塊（002）和總線備份接口模塊（003）的一端接外部總線，另一端接協(xié)議處理模塊（004）；協(xié)議處理模塊（004）一端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過數(shù)據(jù)采集模塊（005）接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)和模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊（005）實時采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊（004）。
【專利說明】一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種用于有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端。
【背景技術(shù)】
[0002]通信衛(wèi)星載荷設(shè)備行波管放大器(TWTA)多功能組件是通信衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，一般具有9個遙測量，需要6條遙控指令。實現(xiàn)TWTA多功能組件的遙控遙測方式有很多種。目前，如果采用點對點的方式實現(xiàn)TWTA多功能組件遙控遙測，即每個遙測參數(shù)、每條遙控指令都通過一根單獨的電纜進行傳輸，若將電路的回線包含在內(nèi)，則實現(xiàn)一臺TWTA多功能組件需要30根電纜，若按整星60臺TWTA的配置計算，則總共需要的電纜數(shù)量為1800根。
[0003]由于通信艙內(nèi)空間和整星重量受限，載荷系統(tǒng)點對點式的遙測遙控方式已不能適應(yīng)當前衛(wèi)星載荷系統(tǒng)設(shè)備擴容的需求以及新型大容量通信衛(wèi)星的發(fā)展需要，在實用新型專利《一種用于有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€》(CN201120326416)中，公開了一種用于有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€，該總線應(yīng)用于通信衛(wèi)星載荷設(shè)備行波管放大器(TWTA)遙測遙控數(shù)據(jù)傳輸，有效減少了通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機之間的電纜數(shù)量，提升了通信衛(wèi)星的載荷能力，其核心包括總線控制器(BC)和總線終端(RT)兩部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端，能夠有效減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機之間的電纜數(shù)量。
[0005]本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端，其特征在于:包括時鐘分頻模塊、總線主份接口模塊、總線備份接口模塊、協(xié)議處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；時鐘分頻模塊一端接外部晶振或時鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時鐘；總線主份接口模塊、總線備份接口模塊一端接外部總線，一端接協(xié)議處理模塊，協(xié)議處理模塊一端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過數(shù)據(jù)采集模塊接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)或模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊實時采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊；總線主份接口模塊和總線備份接口模塊分別采集外部總線的總線指令數(shù)據(jù)，將采集的總線指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊；協(xié)議處理模塊根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線指令數(shù)據(jù)，并對其進行奇偶校驗，校驗未通過，則丟棄該總線指令數(shù)據(jù)；校驗通過后，解析該總線指令數(shù)據(jù)，當解析為遙控指令時，將遙控指令發(fā)送至有效載荷設(shè)備；當解析為遙測數(shù)據(jù)傳輸指令時，按照預先設(shè)定的固定間隔時間將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過協(xié)議處理模塊選擇的總線指令數(shù)據(jù)對應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線。
[0006]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為:本實用新型主要提供一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端，可用于衛(wèi)星上，能夠有效減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機之間的電纜數(shù)量。該IP核功能完善，不僅能夠滿足上述用于有效載荷分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸總線規(guī)定的終端采集傳輸規(guī)范，還能模擬采集端設(shè)備行為、作為終端等效器使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型應(yīng)用實例示意圖；
[0008]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖3為本實用新型的工作流圖。
【具體實施方式】
[0010]為了說明本實用新型的設(shè)計思想，在此給出了有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端的一個簡單應(yīng)用實例，如圖1所示。此應(yīng)用實例由總線控制端模塊，有效載荷I模塊，有效載荷2模塊組成。總線控制端模塊發(fā)起有效載荷總線的操作，通過有效載荷線纜去控制和訪問有效載荷I模塊和有效載荷2模塊。其中有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端是整個系統(tǒng)的核心部分，為多個有效載荷提供標準的控制與測量通信接口。有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端只能被動的配合總線控制模塊發(fā)起的請求，并按照總線控制模塊的指令內(nèi)容發(fā)送響應(yīng)信息。
[0011]本實用新型具體實施方法如下:
[0012]圖2所示為有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端結(jié)構(gòu)框圖。以通過總線控制模塊進行一次總線訪問為例，描述本實用新型的一個實施例。
[0013]本實用新型終端包括時鐘分頻模塊001、總線主份接口模塊002、總線備份接口模塊003、協(xié)議處理模塊004和數(shù)據(jù)采集模塊005，各模塊之間的連接關(guān)系如下:
[0014]時鐘分頻模塊001 —端接外部晶振或時鐘，一端接內(nèi)部其他模塊,為其他模塊提供工作時鐘；總線主份接口模塊002、總線備份接口模塊003 —端接外部總線，一端接內(nèi)部協(xié)議處理模塊004，協(xié)議處理模塊004 —端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過數(shù)據(jù)采集模塊005接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)或模擬量采集端。a)總線主份接口模塊002或總線備份接口模塊003接收總線數(shù)據(jù)信號或發(fā)送數(shù)據(jù)信號至總線；b)協(xié)議處理模塊004是有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸總線物理層協(xié)議控制的核心，其采用有線狀態(tài)機FSM實現(xiàn)總線協(xié)議規(guī)定的總線時序以及數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送緩存控制。協(xié)議處理模塊004輸出控制指令，緩存有效載荷狀態(tài)或模擬量；c)數(shù)據(jù)采集模塊005與遙測功能相接，完成外部狀態(tài)量和模擬量的自動采集。變換后的數(shù)據(jù)緩存在協(xié)議處理模塊004中。
[0015]時鐘分頻模塊001根據(jù)接收的外部晶振或時鐘輸入的信號產(chǎn)生全局時鐘，作為終端內(nèi)其他模塊的工作時鐘；數(shù)據(jù)采集模塊實時采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊004 ；
[0016]總線主份接口模塊002和總線備份接口模塊003分別采集外部總線的總線指令數(shù)據(jù)，將采集的總線指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊004;外部總線為五線制總線，包括遙控使能信號、遙控數(shù)據(jù)、遙測使能信號、遙測數(shù)據(jù)以及時鐘信號。若遙控使能信號有效，總線指令數(shù)據(jù)中遙控數(shù)據(jù)將按時鐘信號被采樣，并保存為預設(shè)的數(shù)據(jù)格式。若遙測使能信號有效，總線指令數(shù)據(jù)中遙測數(shù)據(jù)將按時鐘信號被發(fā)送。預設(shè)的數(shù)據(jù)格式由終端地址信息、指令類型、指令數(shù)據(jù)、奇偶校驗等四部分組成，數(shù)據(jù)格式詳細如下圖所示。[0017]表數(shù)據(jù)格式
[0018]
地址I指令類型I指令數(shù)據(jù)I奇偶校驗
[0019]協(xié)議處理模塊004根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線指令數(shù)據(jù)，并對其進行奇偶校驗，校驗未通過，則丟棄該總線指令數(shù)據(jù)；校驗通過后，解析該總線指令數(shù)據(jù)，為當前終端地址遙控指令時，將指令數(shù)據(jù)發(fā)送至有效載荷設(shè)備；為當前終端地址遙測數(shù)據(jù)傳輸指令時，按照預先設(shè)定的固定間隔時間，將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過協(xié)議處理模塊004選擇的總線指令數(shù)據(jù)對應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線，詳細工作流如圖3所示。
[0020]本實用新型未詳細說明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
【權(quán)利要求】
1.一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線終端，其特征在于:包括時鐘分頻模塊(001)、總線主份接口模塊(002 )、總線備份接口模塊(003 )、協(xié)議處理模塊(004 )和數(shù)據(jù)采集模塊(005 ); 時鐘分頻模塊(001) —端接外部晶振或時鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時鐘；總線主份接口模塊(002 )和總線備份接口模塊(003)的一端接外部總線，另一端接協(xié)議處理模塊(004);協(xié)議處理模塊(004) —端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過數(shù)據(jù)采集模塊(005)接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)和模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊(005)實時采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊(004)；總線主份接口模塊(002)和總線備份接口模塊(003)分別采集外部總線的總線指令數(shù)據(jù)，將采集的總線指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊(004);協(xié)議處理模塊(004)根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線指令數(shù)據(jù)，并對其進行奇偶校驗，校驗未通過，則丟棄該總線指令數(shù)據(jù)；校驗通過后，解析該總線指令數(shù)據(jù)，當解析為遙控指令時，將遙控指令發(fā)送至有效載荷設(shè)備；當解析為遙測數(shù)據(jù)傳輸指令時，按照預先設(shè)定的固定間隔時間將數(shù)據(jù)采集模塊(005)發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過協(xié)議處理模塊(004)選擇的總線指令數(shù)據(jù)對應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線。
【文檔編號】H04L12/40GK203444471SQ201320448032
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】萬小磊, 劉文婷, 熊曉將, 郝燕艷, 李明峰 申請人:中國空間技術(shù)研究院