[發明專利]基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統和方法

有效

• 申請號: 202010628499.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111949575B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 閆宏雁;張宇;陳曉東;周小寧;張業鑫;臧海飛;郝恩義;徐嘯;程禹;王立權;柴娟芳;劉曉娟;朱偉華
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所;上海神箭機電工程有限責任公司
• 主分類號: G06F13/12
• 分類號: G06F13/12;G06F13/42;H04B10/25
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸方法，其特征在于，包括：

步驟一、將通信主卡安裝于運行Linux平臺的陣列饋電控制計算機內；

步驟二、加載驅動程序，實時生成控制量數據，通過PCIe總線傳輸至通信主卡上并存儲至緩存區；

步驟三、通信主卡快速響應同步脈沖中斷，通過光纖接口發送控制量至有源光功率增強器；

步驟四、有源分光器增強器分發來自通信主卡的光纖信號至譯碼卡；

步驟五、譯碼卡對光纖信號解碼，驅動電路輸出控制量至陣列饋電設備；

步驟六、譯碼卡采集的輸出控制量并進行光纖封包，送回至有源分光器增強器；

步驟七、有源光功率增強器轉發譯碼卡發送的光纖信號至通信主卡；

步驟八、通信主卡讀取光纖信號并解碼采集的控制量，進行控制量校驗，通過高速PCIe返回校驗結果；

所述驅動程序的處理包括如下步驟：

驅動首先采用枚舉的方式遍歷pci設備，通過辨識廠商ID獲得通信主卡的內核數據結構，驅動根據數據結構信息向內核申請IO操作資源，將通過動態申請方式獲取的字符類設備號與文件操作相關聯，最后向內核注冊字符類設備和驅動設備文件，為Linux陣列饋電控制計算機提供調用機制。

2.根據權利要求1所述的基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸方法，其特征在于，所述通信主卡和通信譯碼卡之間的處理包括如下步驟：

通信主卡通過PCIe接口讀取多組控制量至緩存器，利用同步脈沖中的信息碼，選取需發送的控制量，控制量編碼后通過光纖模塊發送至有源光功率增強器，通信譯碼卡接收有源光功率增強器發送的光信號后進行光電轉換，控制量經過解串和解碼處理后，利用鎖存器保持控制量的輸出狀態，通信譯碼卡采集輸出的控制量至回讀寄存器，經數據編碼后通過光纖模塊發送至有源光功率增強器，通信主卡對有源光功率增強器發送的光信號進行光電轉換，解碼處理后發送至先入先出數據緩存器，后通過PCIe接口發送至Linux平臺。

3.根據權利要求1所述的基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸方法，其特征在于，所述源光功率增強器的處理包括如下步驟：

有源光功率增強器接收通信主卡發送的多模光信號，將其進行光電轉換，FPGA將1路電信號處理為8路，經過電光模塊后，輸出8路多模光信號至通信譯碼卡；

有源光功率增強器接收8路通信譯碼卡的多模光信號，將其進行光-電轉換，根據linux平臺的指令(光信號)，對電信號進行8選1處理，輸出1路多模光信號到通信主卡。

4.一種基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統，其特征在于，采用權利要求1-3任一項所述的基于Linux的實時控制量產生及超長線傳輸方法，包括Linux平臺陣列饋電控制計算機、通信主卡、有源光功率增強器、通信譯碼卡；

所述Linux平臺陣列饋電控制計算機實時產生控制量；

所述通信主卡安裝于所述Linux平臺陣列饋電控制計算機內；

所述通信主卡將控制量轉換為光信號，經有源光功率增強器發送至分布式布局的通信譯碼卡；

所述通信譯碼卡將光纖信號解碼后輸出控制量，實現控制量的長距離傳輸。

5.根據權利要求4所述Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統，其特征在于，所述Linux平臺陣列饋電控制計算機內運行有驅動程序，驅動程序通過裁剪內核、優化調度策略實時產生控制信息、提高控制量的計算速率，快速響應同步中斷，提供所述通信主卡的驅動方式。

6.根據權利要求4所述Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統，其特征在于，所述有源光功率增強器對光纖信號進行功率增強和分路處理，實現長距離穩定傳輸。

7.根據權利要求4所述Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統，其特征在于，所述通信譯碼卡采集輸出的控制量，通過所述有源光功率增強器回送至所述通信主卡完成控制量的校驗工作，實現控制量的自校驗和實時監測。

8.根據權利要求4所述Linux的實時控制量產生及超長線傳輸系統，其特征在于，所述通信主卡中設置有PCIe總線接口、同步脈沖接口和光纖接口；

通過PCIe總線接收控制量，并將控制量存儲在緩存區內；

通過同步脈沖接口等待同步中斷脈沖到達；

通過光纖接口發送控制量至所述有源光功率增強器。