[發明專利]一種多功能接口適配器及其控制方法

在審

• 申請號: 202110693040.9
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113452628A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 任磊;盧冉;方麗霞;鄭磊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: H04L12/931
• 分類號: H04L12/931
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發明涉及一種多功能接口適配器及其控制方法，通過構建包括串轉網接口板和多網口網絡交換板硬件框架，同時對于串轉網接口板的FPGA進行控制設計，能夠實現多串口協議解析、脈沖信號處理、串口轉以太網通訊、以太網交換機等功能，本發明能夠實現不同設備間通訊接口適配，推進艦艇海圖作業部位導航設備集成優化方案實施。本發明通過串轉網接口板實現3路RS422串口收發功能以及1路脈沖信號處理功能，同時通過6網口網絡交換板最多支持6路以太網交換功能，100M/1000M自適應；同時串口數據解析處理轉以太網發送功能，當需要使用該功能時，占用1路以太網接口作為內部使用，對外最大支持5路以太網接口。

技術領域

本發明屬于軟件基礎技術領域，尤其是一種多功能接口適配器及其控制方法。

背景技術

如圖6所示，以太網交換技術目前發展較為成熟，以太網交換機屬于標準化產品，常用的有4端口、6端口、8端口、16端口等千兆/百兆交換機產品，但是傳統的以太網交換機產品不支持串口通訊，如需將串口接入以太網需要單獨配置串口轉以太網通訊模塊，而目前常用的串口轉以太網接口模塊均為單路串口轉以太網通訊功能，且串口協議為固定模式，無法支持用戶自定義報文，對于本項目應用，需實現3路自定義串口通訊功能，且串口協議數據格式與以太網接口數據格式不匹配，需進行中間轉換。為保證與各型號艦艇裝備技術狀態不改變，原設備串口通訊協議無法更改，因此傳統的串口轉以太網模塊無法滿足項目應用要求，因此設計一款多功能接口適配器，實現自定義串口協議解析處理，并可根據用戶要求打包成一幀或多幀以太網報文，同時對于脈沖信號處理，目前暫無標準產品，一般為定制化設計，一般通過FPGA或者MCU等處理器根據使用要求進行個性化處理。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種多功能接口適配器及其控制方法，能夠實現不同設備間通訊接口適配，推進艦艇海圖作業部位導航設備集成優化方案實施。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種多功能接口適配器，包括串轉網接口板和多網口網絡交換板，所述串轉網接口板連接多網口網絡交換板，信號分別通過1路脈沖接口和多路RS422串口連接串轉網接口板，信號通過多路以太網連接多網口網絡交換板，多網口網絡交換板分別通過以太網連接第一顯控終端和第二顯控終端。

而且，所述串轉網接口板包括電源管理模塊、FPGA、接口電路和以太網通訊模塊，直流供電通過電源管理模塊對串轉網接口板進行供電，接口電路、FPGA和以太網通訊模塊串行連接，RS422串口接入接口電路，以太網通訊模塊輸出以太網接口。

而且，所述電源管理模塊包括濾波器和DC-DC模塊，濾波器和DC-DC模塊串行連接，直流供電輸入至濾波器。

一種如權利要求1所述的多功能接口適配器的控制方法，包括以下步驟：

步驟1、進行串口協議解析，并處理接收的脈沖信號；

步驟2、將步驟1得到的數據進行緩存；

步驟3、對步驟2的數據進行處理；

步驟4、將步驟3處理得到的數據通過以太網控制模塊進行傳輸。

而且，所述步驟1的具體實現方法為：串轉網接口板RS422串行數據通過串并轉換模塊轉換為并行數據輸入至數據緩存模塊，串轉網接口板的FPGA的時鐘通過分頻模塊轉換為不同頻率時鐘信號，輸入至串并轉換模塊。

而且，所述步驟2中數據緩存模塊容量1024Bytes。

而且，所述步驟3的具體實現方法為：FPGA內部對進行數據處理，其波特率、校驗方式和停止位參數根據不同設備通訊協議要求進行配置，同時數據處理單元實現不同接口協議間數據格式轉換。