[實用新型]一種雙余度操縱信號通信顯示控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320280437.6
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203299575U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋麗君;侯學(xué)智;黃麗芬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海卡索航空科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種操縱信號通信顯示控制器。該控制器可用于艦船、航空系統(tǒng)的艦載、機(jī)載設(shè)備通信控制。

背景技術(shù)：

目前艦船的主要操縱控制信號包括離散量、模擬量及CAN總線信號，通信顯示控制器需要實現(xiàn)將這些信號發(fā)送于顯示器進(jìn)行顯示，同時發(fā)送給其他設(shè)備。已有的實驗方案為信號轉(zhuǎn)發(fā)及顯示功能均由PC104實現(xiàn)，該方案缺點為艦船上電壓不穩(wěn)時，PC104斷電，引起通信功能中斷。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種雙余度操縱信號通信顯示控制器，由CPLD加ETX實現(xiàn)電壓不穩(wěn)時，信號轉(zhuǎn)發(fā)功能仍能由CPLD實現(xiàn)，同時ETX模塊相比PC104，實現(xiàn)了核心功能，精簡了多余功能，因此系統(tǒng)功能更為穩(wěn)定。

為了解決背景技術(shù)所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案：一種雙余度操縱信號通信顯示控制器包括主控板和電源板，其中：主控板采用控制單元模塊(CPLD)處理數(shù)據(jù)通信，ETX模塊作為顯示處理單元。

其中，所述的主控板還包括兩路CAN總線；所述的主控板還包括固態(tài)盤；所述的主控板還包括標(biāo)準(zhǔn)接口和非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展模塊；所述的板電源包括輸入處理模塊和電源板供電模塊；所述的CAN總線包括CAN控制器、隔離器件和CAN驅(qū)動，其中隔離器件位于CAN控制器和CAN驅(qū)動之間；所述的標(biāo)準(zhǔn)接口主要包括VGA、鍵盤、鼠標(biāo)、USB及以太網(wǎng)，所述的非標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展模塊包括控制單元模塊(CPLD)、離散量采集模塊、離散量發(fā)生模塊、模擬量采集模塊、模擬量發(fā)生模塊、CAN總線模塊和外部同步時鐘模塊。

本實用新型的有益效果是：CPLD處理數(shù)據(jù)通信，ETX處理顯示及維護(hù)等功能，在惡劣的電源環(huán)境下，可保證系統(tǒng)通信功能正常；兩路CAN總線皆為雙余度設(shè)計，增加了系統(tǒng)可靠性，符合艦載、機(jī)載設(shè)備的高可靠性；在CAN控制器CAN驅(qū)動模塊增加了隔離器件，提供了系統(tǒng)可靠性和抗干擾能力；固態(tài)盤可存儲大量控制數(shù)據(jù)，便于后期維護(hù)。

附圖說明：

圖1為產(chǎn)品主控板的電路原理圖。

圖2為產(chǎn)品電源板的電路原理圖。

圖3為CAN控制模塊電路圖。

圖4為CAN收發(fā)模塊電路圖。

圖5為離散量采集模塊電路圖。

圖6為離散量輸出模塊電路圖。

圖7為模擬量輸入模塊電路圖。

圖8為模擬量輸出模塊的電路圖。

圖9為電源輸入處理模塊的電路圖。

具體實施方式：

圖1所示ET模塊1處理來自功能板其他模塊的數(shù)據(jù)信息，包括：對輸入的模擬量作采樣，對CAN模塊輸入的信息作解析，通過I/O口控制離散量數(shù)據(jù)，輸出CAN數(shù)據(jù)及模擬量信息。并提供標(biāo)準(zhǔn)接口主要包括CF卡、VGA、USB、串口1和串口2、鼠標(biāo)、鍵盤等多種計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)接口。

CAN總線模塊電路主要包括：CPLD7、控制器14、總線收發(fā)器16、隔離器15等組成。為了降低各種原因引起的收發(fā)器的電氣損壞，采用CAN通信網(wǎng)絡(luò)的冗余。電路中采用Philips公司生產(chǎn)的SJA1000控制器和與其配套的TJA1050收發(fā)器進(jìn)行CAN通信，并按照CAN總線物理層協(xié)議選擇總線介質(zhì)，設(shè)計布線方案，連接成CAN網(wǎng)絡(luò)。

圖3所示CAN總線控制電路。CAN通信控制器SJA1000是CAN總線接口電路的核心，通過它實現(xiàn)上位機(jī)與現(xiàn)場微處理器之間的數(shù)據(jù)通信，并完全支持CAN2.0B協(xié)議。SJA1000主要完成CAN的通信協(xié)議，而CAN總線收發(fā)器的主要功能是增大通信距離，提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力，保護(hù)總線，降低射頻干擾(RFI)，實現(xiàn)熱防護(hù)等。其中SJA1000通過AD地址數(shù)據(jù)復(fù)用腳通過ISA總線接收來自ETX的數(shù)據(jù)，通過內(nèi)置CAN控制器把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAN信號。JS164245數(shù)字芯片用于完成SJA1000芯片與CPLD芯片間的電平轉(zhuǎn)換，CPLD芯片用于CAN總線與ISA總線通信并模擬SJA1000的控制時序。

圖4所示為CAN收發(fā)器電路。TJA1050是CAN控制器與物理總線間的接口，可以提供對總線的差動發(fā)送和接收能力，與IS011898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，并具有抗瞬間干擾、保護(hù)總線的能力。為了提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，在CAN控制器和CAN收發(fā)器之間采用光耦6N137進(jìn)行隔離。

圖5、圖6所示為離散量采集、發(fā)生電路。JS164245一方面用于電平轉(zhuǎn)換，光耦TLP627用于電氣隔離。TLP627的集極-發(fā)射極耐壓V_CEO＝300V，最大輸出電路I_C＝150mA，滿足輸出驅(qū)動要求。