[發明專利]一種信息化發射平臺的多協議網關裝置

有效

• 申請號: 201710533035.5
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107395497B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周永明;劉云秋;謝靜;許進亮;李向陽;趙龍飛;李德忠;劉佑民
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙) 11565
• 代理人: 朱曉蕾

1.一種信息化發射平臺的多協議網關裝置，其特征在于：該網關裝置包括FPGA控制器、DSP控制器、CAN總線收發電路、以太網收發電路、對外接插件及電源轉換電路；所述CAN總線收發電路分別與FPGA控制器、對外接插件連接，所述以太網收發電路分別與FPGA控制器、對外接插件連接，所述FPGA控制器與DSP控制器連接，所述FPGA控制器用于接收CAN總線和以太網數據并等待DSP控制器讀取，或者發送DSP控制器寫入到FPGA控制器中的CAN總線和以太網數據，DSP控制器用于從FPGA控制器接收CAN總線和以太網數據并進行解析、過濾和轉發；所述電源轉換電路與對外接插件連接，用于對輸入電源進行濾波和電壓變換處理后輸出二次電源；所述對外接插件為該網關裝置信號傳輸的電氣接口；

所述CAN總線收發電路包括第一磁隔離電路、CAN收發器電路及TVS保護電路；

所述以太網收發電路包括物理接口收發器和第二磁隔離電路；

所述DSP控制器通過自身的EMIF接口與FPGA控制器進行數據交互，將FPGA控制器接收到的數據讀入到DSP控制器中，或者將需要發送的數據寫入到FPGA控制器中；

當網關裝置通過以太網接收到的一個供配電系統的電壓調節指令，需要轉發到供配電系統掛接的CAN通道5和CAN通道6總線上，轉發過程如下：

1)首先以太網信息通過對外接插件傳遞到以太網收發電路的第二磁隔離電路；

2)然后以太網信息經過第二磁隔離電路，通過MDI接口到達物理接口收發器；

3)在物理接口收發器的內部，模擬信號被轉換為數字信號，并按照物理層的編解碼規則把數據解碼，再經過串并轉換，將串行流數據轉化為并行數據,通過MII接口到達FPGA控制器內部實現的MAC；

4)MAC層首先判斷輸入的信息并是否發生傳輸錯誤,如果沒有錯誤,則去掉控制信息將數據包存放在FPGA控制器內部的雙口RAM，并置位以太網數據接收標志位；

5)DSP控制器周期性的查詢以太網數據接收標志位，查詢到以太網數據接收標志置位后，調用以太網接收函數，從FPGA控制器的雙口RAM中將以太網數據讀出，并進行解析；根據以太網數據包中包含的CAN ID號信息，DSP控制器可判斷出應將數據轉發到CAN通道5和CAN通道6；

6)DSP控制器按照特定的接口協議，將接收到的以太網數據包封裝成CAN數據幀，并調用CAN通道5和CAN通道6發送函數，將數據寫入到FPGA控制器內部的CAN相應通道的雙口RAM地址；

7)FPGA控制器查詢FPGA控制器內部CAN IP核內部發送緩沖區是否為空，如果為空，將雙口RAM內的CAN數據幀寫入到FPGA控制器內部CAN IP核的發送緩沖區，并啟動發送；

8)FPGA控制器內部CAN IP核根據CAN協議要求，將CAN數據幀按位發送；

9)CAN數據幀經過第一磁隔離電路，經過隔離后的CAN發送信號到達CAN總線收發電路，變換為符合CAN協議要求的差分信號；

10)符合CAN協議要求的差分信號經過對外接插件發送到系統的CAN5總線和CAN6總線上。

2.根據權利要求1所述的信息化發射平臺的多協議網關裝置，其特征在于：該裝置還包括分別與所述對外接插件連接的RS232收發及串口BOOT配置電路，所述RS232收發及串口BOOT配置電路與所述DSP控制器連接。

3.根據權利要求2所述的信息化發射平臺的多協議網關裝置，其特征在于：所述DSP控制器具有SCI引腳，所述RS232收發及串口BOOT配置電路與所述SCI引腳連接且用于異步串行通信和串口BOOT。

4.根據權利要求3所述的信息化發射平臺的多協議網關裝置，其特征在于：對外接插件傳輸的信號包括六通道CAN總線信號、一通道以太網信號、24V輸入電源信號、一通道RS232異步串行通信信號及串口BOOT配置信號。

5.根據權利要求1所述的信息化發射平臺的多協議網關裝置，其特征在于：所述FPGA控制器通過介質獨立接口與以太網收發電路連接。