[發明專利]基于FPGA的多功能航空總線接口卡

有效

• 申請號: 201911302391.1
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111104353B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 范興亮;王震;秦鵬;姜文博;郭虎剛;余佩;尚明珠;王曉迪;李繁;石晨方;王江
• 申請（專利權）人: 陜西長嶺電子科技有限責任公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;張問芬

1.一種基于FPGA的多功能航空總線接口卡，包括接口電路(3)、電源電路(4)，其特征在于：

接口電路(3)的輸入端連接有FPGA電路(1)，用于數據緩存、數據發送并/串轉換、數據接收串/并轉換、數據組幀控制；該FPGA電路(1)的輸出IO引腳并連有PLX9054橋接電路(2)和VGA背板(5)，PLX9054橋接電路(2)用于接收CPCI總線或FPGA電路(1)的數據傳輸請求，將緩存數據送至相應的數據總線；VGA背板(5)用于接收FPGA電路(1)的視頻切換控制信號，并將外部設備通過連接器輸入的三路XGA信號選擇一路轉換為VGA信號；

所述FPGA電路(1)，包括：

接口讀寫控制模塊(11)，用于完成CPCI總線上32bits數據的讀寫操作，將CPCI總線相關時序信號進行地址譯碼和時序控制；

數據發送緩存模塊(12)，用于將接口讀寫控制模塊(11)數據組幀后形成的32bits數據進行存儲；

數據發送控制模塊(13)，用于從數據發送緩存模塊(12)讀取多個32bits數據，并將讀取的數據先按相應的數據格式進行并串轉換，再按照約定的接口總線速率輸出；

數據接收控制模塊(14)，用于對外部輸入的串行數據進行接收、幀頭檢測和串并轉換，將轉換后的數據按照設定的格式組幀為32bits數據；

數據接收緩存模塊(15)，用于存儲數據接收控制模塊(14)組幀形成的32bits數據；

所述VGA背板(5)，包括：視頻切換開關(51)和XGA轉VGA視頻轉換器(52)，該視頻切換開關(51)的輸入端與FPGA電路(1)連接，用于接收由其產生的視頻切換控制信號，并從輸入的三組XGA信號中選擇其中一組XGA信號進行輸出；該視頻切換開關(51)的輸出端與XGA轉VGA視頻轉換器(52)連接，用于將視頻切換開關(51)選出的一組XGA信號轉換為VGA信號進行輸出；

所述的數據接收控制模塊(14)，包括：幀頭檢測子模塊(141)和數據重組子模塊(142)，該幀頭檢測子模塊(141)用于完成對外部輸入的每一幀信號先進行串/并轉換，再按約定的數據格式檢測識別數據的一定位數，確定傳輸數據正確性后將數據送至數據重組子模塊(142)；該數據重組子模塊(142)用于將經幀頭檢測子模塊(141)的數據進行按字節重組為數據接收緩存模塊(15)需求數據長度的數據，并產生寫使能信號，將重組數據送至數據接收緩存模塊(15)。

2.根據權利要求1所述的接口卡，特征在于，所述電源電路(4)，其的輸出端分別與FPGA電路(1)、PLX9054橋接電路(2)、接口電路(3)、VGA背板(5)連接，為其供電。

3.根據權利要求1所述的接口卡，特征在于，所述的數據發送控制模塊(13)，包括：數據讀取子模塊(131)和數據組幀子模塊(132)，該數據讀取子模塊(131)用于根據一次完整數據接收狀態觸發信號產生讀取使能信號，將數據發送緩存模塊(12)數據讀出至輸出數據組幀子模塊(132)；該數據組幀子模塊(132)用于將數據讀取子模塊(131)已讀取數據按照相應的數據格式進行并/串轉換送至輸出端口。

4.根據權利要求1所述的接口卡，特征在于，所述PLX9054橋接電路(2)，其采用PCI協議處理芯片PLX9054或PLX9052芯片，工作于C模式，并選用EEPROM作為其配置芯片。

5.根據權利要求1所述的接口卡，特征在于，接口電路(3)，其采用HI2579、HI8591、HI8592、MAX3045、MAX3096和MAX3160芯片構成多個收發接口，以滿足兩路ARINC453、五路ARINC429、四路RS422及四路RS232的接口要求，其工作狀態可由FPGA電路(1)靈活配置。