[發明專利]一種基于USB接口的同步RS422數據接收設備

在審

• 申請號: 201811543240.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN111324566A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 李戰行;孫東芳;白志強;潘少朋;于云翔
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于USB接口的同步RS422數據接收設備，包括電平轉換模塊將RS422電平信號轉換為LVTTL信號，并將LVTTL信號輸出給FPGA進行處理；可編程邏輯器件(FPGA)用于數據接收，通過移位進行同步碼檢測，完成bit流到Byte數據的轉化，將Byte數據存入到FPGA內部FIFO,將FPGA內部FIFO的數據轉移到USB接口芯片端點FIFO；USB接口根據計算機接口的USB讀取請求，將端點FIFO內的數據通過USB總線傳輸到計算機；電源供電模塊，從USB接口取得5V直流電源。本發明的目的是為了滿足具有同步RS422接口數據輸出設備的測試需求。

技術領域

本發明屬于測試設備領域，具體涉及一種同步RS422數據接收設備。

背景技術

同步RS422接口是在軍用設備上常用的一種通信接口，通過一對時鐘線和一對數據線，按照輸入的源時鐘節拍將Byte字節按照bit流進行傳輸，在抗干擾能力上和異步RS422相當，在傳輸效率上遠遠高于異步RS422傳輸模式。目前同步RS422接口更多的被用做數據源和無線數據鏈之間的通信接口。數據由Byte轉為Bit流的過程中，丟失了Bit到Byte映射的位置信息。為解決此問題，在發送的Byte數據時會定期插入0xEB,0x90兩個字節作為同步碼，在接收端通過對bit進行移位，當和同步碼相等時，則可以確定Bit和Byte的對應關系，實現數據的同步和恢復。

目前多采用PCI/PCIe等通用數字采集卡，只適用于有卡槽的工控機，體積大，開發難度復雜。

發明內容

本發明的目的是為了滿足具有同步RS422接口數據輸出設備(吊艙、導引頭)的測試需求。滿足實時采集存儲，具有硬件同步，低成本，易便攜。

一種基于USB接口的同步RS422數據接收設備，包括電平轉換模塊、可編程邏輯器件(FPGA)、USB接口、電源供電模塊；所述電平轉換模塊將RS422電平信號轉換為LVTTL信號，并將LVTTL信號輸出給FPGA進行處理；所述可編程邏輯器件(FPGA)用于數據接收，通過移位進行同步碼檢測，完成bit流到Byte數據的轉化，將Byte數據存入到FPGA內部FIFO,檢測USB接口芯片端點FIFO狀態，將FPGA內部FIFO的數據轉移到USB接口芯片端點FIFO；所述USB接口根據計算機接口的USB讀取請求，將端點FIFO內的數據通過USB總線傳輸到計算機；所述電源供電模塊，從USB接口取得5V直流電源，采用LDO轉換出板上芯片所需要的電源。

本發明成本低，功耗和重量小，相對PCI/PCIe等通用數字采集卡，可以在筆記本等具有USB2.0接口的設備上使用，易便攜，適用范圍更廣。本發明解決了同步RS422接口測試的難題，滿足了市場上軍用載荷設備的測試需求。

附圖說明

圖1為同步RS422數據采集設備框圖；

圖2為同步原理；

圖3為FPGA控制USB端點FIFO寫控制狀態機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

該設備通過通用USB2.0數據傳輸接口實現數據采集，器件選擇上，選用成熟、穩定可靠的主流芯片，同時考慮體積小、功耗低的需求。

一種基于USB接口的同步RS422數據接收設備，如圖1所示，包括電平轉換模塊、可編程邏輯器件、USB接口、電源供電模塊。

所述電平轉換模塊，本實施例采用TI公司的低電壓高速四路差動線路接收器AM26LV32，將RS422電平信號轉換為LVTTL信號，輸出信號接入FPGA。此款芯片采用3.3V供電，最大支持32Mbps的線速率。