專利名稱：船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器 技術(shù)領(lǐng)域本實用.新型屬于船舶工程領(lǐng)域，具體地講是一種船用多通道標準數(shù)據(jù)接 收器。
背景技術(shù)：
為了方便船舶設備的數(shù)據(jù)交換和共享，國際電工委員會(IEC)制訂了 IEC61162協(xié)議，該協(xié)議與美國航海電子協(xié)會(National marine electronics association, USA)的NMEA 0183標準兼容。IEC 61162協(xié)議是單個發(fā)話器、 多個收話器的標準，它規(guī)定了硬件電氣特性、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)格式協(xié)議和數(shù) 據(jù)內(nèi)容。IE.C61162中，對于船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)，全球定位系統(tǒng)(GPS)， 計程儀，回聲探測儀，風力風向儀，電羅經(jīng)等設備已經(jīng)作出明確規(guī)定。但對 于主機系統(tǒng)，燃油系統(tǒng)，滑油系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，進排氣系統(tǒng)，鍋爐，輔機 等設備而言，雖然也有許多狀態(tài)參數(shù)需要傳輸和記錄，IEC61162沒有相應的 定義。甚至，目前為止，還有許多設備沒有專門的數(shù)據(jù)輸出接口。隨著技術(shù) 的進步以及管理水平和要求的提高，要求對于船舶設備的運行參數(shù)和狀態(tài)參 數(shù)進行監(jiān)測和管理。由于船舶上的設備眾多，要將這些設備輸出的數(shù)據(jù)全部 接收，則需要監(jiān)測管理系統(tǒng)(設備)具備很多數(shù)據(jù)接口 ，而且數(shù)據(jù)接收的控 制和數(shù)據(jù)的組織也比較復雜。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種對于船舶輪機系統(tǒng)(根據(jù)造船規(guī)范規(guī)定的) 必須監(jiān)測的設備(和參數(shù))，根據(jù)IEC 61162協(xié)議進行擴充，形成了標準的數(shù) 據(jù)格式的船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，以克服上述的不足。 為了實.現(xiàn)上述目的，本實用新型由數(shù)據(jù)緩沖接收器、多通道管理器、'時鐘和定時管理模塊、靜態(tài)存儲器(SRAM)控制器、靜態(tài)存儲器和輸出接口構(gòu) 成，其中時鐘和定時管理模塊為系統(tǒng)提供工作所需的各類時鐘，其特點是 數(shù)據(jù)緩沖接收器的輸入端通過接口電路與所需監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)輸出端相連， 其輸出端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態(tài)存儲 器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要采集數(shù)據(jù)的 上位系統(tǒng)相連接，靜態(tài)存儲器控制器上還連接有靜態(tài)存儲器。上述數(shù)據(jù)緩沖接收器為并列的多個獨立的串行數(shù)據(jù)緩沖接收器，實現(xiàn)多 路數(shù)據(jù)的獨立接收。上述多通道管理器輸入端還連接有一個虛擬通道。上述靜態(tài)存儲器為兩個獨立的靜態(tài)存儲器。本實用新型可以使船舶輪機系統(tǒng)(IEC61162協(xié)議沒有定義)的設備，在 設計數(shù)據(jù)接口時有一個可以遵循的統(tǒng)一的標準。其功能是可以同時接收多 路串口數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)以文件的形式保存，并保存有當時的時間信息；根據(jù)數(shù) 據(jù)管理系統(tǒng)的要求將數(shù)據(jù)傳送給管理系統(tǒng)。本實用新型不僅使得數(shù)據(jù)管瑝系 統(tǒng)和上位監(jiān)測系統(tǒng)(即需要采集數(shù)據(jù)的裝置)只需要一個數(shù)椐接口，而且得 到的是標準的IEC61162協(xié)議數(shù)據(jù)文件。


附圖為本實用新型原理框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步詳細說明本實用新型。本實用新型采用可編程器件如FPGA (現(xiàn)場可編程門陣列)、CPLD (復雜 邏輯電路)，在片上編程實現(xiàn)多通道串行數(shù)據(jù)接收。具有同步采集IEC61162格式的標準數(shù)椐、保存數(shù)椐及實時時間信息，根據(jù)上位機指令傳輸所保存數(shù) 據(jù)的功能(如附圖所示)。本實用新型的工作原理是數(shù)據(jù)緩沖接收器前端并列有多個獨立的串行數(shù)據(jù)緩沖接收器，實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的獨立接收。串行數(shù)據(jù)緩沖接收器由串行字節(jié)接收模塊，F(xiàn)IFO (先進先出)模塊和輔助的語句檢測邏輯構(gòu)成；由一個狀 態(tài)機控制數(shù)據(jù)字節(jié)的接收；時鐘和定時管理模塊為系統(tǒng)提供工作所需的各類 時鐘。其中專用定時器(可由上位機校時和設定定時分辨率)產(chǎn)生定時脈沖， 虛擬通道根據(jù)這個脈沖向多通道管理器發(fā)出申請，產(chǎn)生時間標志；多通道管 理器自動形成符合IEC61162格式標準的數(shù)據(jù)文件(或數(shù)據(jù)格式)，并管理多 個串行數(shù)據(jù)緩沖接收器和1個虛擬通道與SRAM控制器的數(shù)據(jù)鏈路的通斷(即 多通道管理)；采用兩片SRAM,利用乒乓操作,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠接收并簡化邏 輯設計。本實用新型各通道數(shù)據(jù)由串行數(shù)據(jù)緩沖接收器自動接收保存在FIFO中， 再由多通道管理器通過SRAM控制器將已形成符合IEC61162格式標準的數(shù)據(jù) 保存在SRAM中，形成具有實時時間信息的數(shù)據(jù)文件。根據(jù)上位系統(tǒng)的要求， 輪流將SRAM A數(shù)據(jù)(此時SRAM B接收保存新的數(shù)據(jù))和SRAM B數(shù)據(jù)(此時 SRAM A接收保存新的數(shù)據(jù))通過輸出接口傳送到上位系統(tǒng)。 上述的所有功能是由設置在本實用新型內(nèi)的軟件實現(xiàn)的。 本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)^t術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求1、 一種船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，由數(shù)據(jù)緩沖接收器、多通道管理器、時鐘和定時管理模塊、靜態(tài)存儲器(SRAM)控制器、靜態(tài)存儲器和輸出接口 構(gòu)成，其中時鐘和定時管理模塊為系統(tǒng)提供工作所需的各類時鐘，其特征在 于數(shù)據(jù)緩沖接收器的輸入端通過接口電路與所需監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)輸出端相 連，其輸出.端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態(tài) 存儲器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要采集數(shù) 據(jù)的上位系統(tǒng)相連接，靜態(tài)存儲器控制器上還連接有靜態(tài)存儲器。
2、 如權(quán)利要求1所述的船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，其特征在于數(shù)據(jù) 緩沖接收器為并列的多個獨立的串行數(shù)據(jù)緩沖接收器，實現(xiàn)多路數(shù)據(jù)的獨立 接收。
3、 如權(quán)利要求l所述的船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，其特征在于多通 道管理器輸入端還連接有一個虛擬通道。
4、 如權(quán)利要求l所述的船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，其特征在于靜態(tài) 存儲器為兩個獨立的靜態(tài)存儲器。
專利摘要本實用新型涉及一種船用多通道標準數(shù)據(jù)接收器，由數(shù)據(jù)緩沖接收器、多通道管理器、時鐘和定時管理模塊、靜態(tài)存儲器控制器、靜態(tài)存儲器和輸出接口構(gòu)成，其中時鐘和定時管理模塊為系統(tǒng)提供工作所需的各類時鐘，其特點是數(shù)據(jù)緩沖接收器的輸入端通過接口電路與所需監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)輸出端相連，其輸出端與多通道管理器輸入端相接，多通道管理器的輸出端通過靜態(tài)存儲器控制器與輸出接口的輸入端相連接，輸出接口的輸出端與需要采集數(shù)據(jù)的上位系統(tǒng)相連接，靜態(tài)存儲器控制器上還連接有靜態(tài)存儲器。本實用新型可以使船舶輪機系統(tǒng)的設備在設計數(shù)據(jù)接口時有一個可以遵循的統(tǒng)一的標準，它不僅使得數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和上位監(jiān)測系統(tǒng)只需要一個數(shù)據(jù)接口，而且得到的是標準的IEC61162協(xié)議數(shù)據(jù)文件。
文檔編號H04L12/02GK201039202SQ20072008431
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者喻方平, 立 李, 金華標 申請人:武漢理工大學