專利名稱：一種數(shù)據(jù)發(fā)送、接收裝置及高速總線終端接口組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)傳輸領域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)發(fā)送、接收裝置及高速總線終端接 口組件。
背景技術：
目前，我國1553總線使用標準為GJB289A，規(guī)定電信號特性基于IMbps速率的異 步串行、命令/應答式數(shù)據(jù)總線，消息傳輸采用時分復用方式，具有完整性、可重復性及預 先規(guī)劃內容和周期性，具有確定性行為(低延遲)和低誤碼率等特點，傳輸媒介為雙絞線電 纜，已經(jīng)廣泛應用于航天領域、軍用裝備和路用車輛的交互式內部子系統(tǒng)。GJB289A總線通信系統(tǒng)包括主要總線和冗余總線(或者次要總線)，終端具有同一 時間在兩路總線上監(jiān)聽和命令解碼能力，而且在發(fā)送信號時只需要一路總線。當然，冗余總 線可以擴展到2路以上。但是，現(xiàn)有GJB289A總線通信系統(tǒng)僅能以IMbps的速率傳輸，帶寬利用率低、傳輸 速率低，已經(jīng)不適合未來數(shù)據(jù)總線傳輸要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例的目的旨在解決現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，傳 輸速率高、寬帶利用率高。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，所述裝置包括協(xié)議單元，用于讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后 得到數(shù)字調制信號；數(shù)模轉換單元，用于將所述協(xié)議單元得到的數(shù)字調制信號轉換為模擬信號；以及線驅動器發(fā)送電路，用于將所述數(shù)模轉換單元得到的模擬信號進行線驅動處理和 耦合變壓后通過GJB289A總線發(fā)送。發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種包含上述的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的高速總線終端 接口組件。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種數(shù)據(jù)接收裝置，所述裝置包括線驅動器接收電路，用于將通過GJB289A總線接收到的模擬信號進行耦合變壓和 線驅動處理后輸出；模數(shù)轉換單元，用于將所述線驅動器接收電路輸出的模擬信號轉換為數(shù)字調制信 號；以及協(xié)議單元，用于將所述模數(shù)轉換單元得到的數(shù)字調制信號進行解調、GJB289A協(xié)議 轉換后輸出。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種包括上述的數(shù)據(jù)接收裝置的高速總線終 端接口組件。在本發(fā)明實施例中，通過協(xié)議單元讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號，實現(xiàn)載波傳輸，提供了一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，傳輸速率 高、寬帶利用率高，實現(xiàn)了 GJB289A總線網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)的實時傳輸，滿足未來數(shù)據(jù)總線傳輸需求。


圖1是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的結構示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的調制單元的結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)接收裝置的結構示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的解調單元的結構示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的高速總線終端接口組件的結構示意圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的高速總線終端接口組件的調制單元、解調單元與協(xié)議 單元、數(shù)模轉換單元和模數(shù)轉換單元間的端口連接關系示意圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的高速通信系統(tǒng)的構架示意圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的總線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送方法的實現(xiàn)流程圖；圖9是本發(fā)明實施例提供的總線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收方法的實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實施例中，通過協(xié)議單元讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A 協(xié)議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號，實現(xiàn)載波傳輸，提供了一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。圖1示出了本發(fā)明實施例提供的數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的結構，為了便于說明，僅示出了 與本發(fā)明實施例相關的部分。該數(shù)據(jù)發(fā)送裝置可以用于高速總線終端接口組件中，該高速總線終端接口組件可 以用于高速通信系統(tǒng)的總線終端中，其中協(xié)議單元101，讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后 得到數(shù)字調制信號；數(shù)模轉換單元102，將協(xié)議單元101得到的數(shù)字調制信號轉換為模擬信號；線驅動器發(fā)送電路103，將數(shù)模轉換單元102得到的模擬信號進行線驅動處理和 耦合變壓后通過GJB289A總線發(fā)送。在具體實現(xiàn)時，總線終端可以將程序寫入微控制單元(Micro ControllerUnit, MCU)，通過MCU完成對協(xié)議單元101的寄存器配置和存儲器空間的配置，以及對協(xié)議單元 101的控制，包括復位、啟動等；協(xié)議單元101從存儲器讀取要發(fā)送的命令和/或數(shù)據(jù)。如圖1所示，協(xié)議單元101具體包括協(xié)議轉換模塊1011，讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A協(xié)議轉換，得
到數(shù)字基帶信號；調制模塊1012，將協(xié)議轉換模塊1011得到的數(shù)字基帶信號進行調制，實現(xiàn)載波傳 輸，得到數(shù)字調制信號。
其中，調制方式可以為正交幅度調制(Quadrature amplitude modulation, QAM)等。具體地，如圖2所示，調制模塊1012包括里德-所羅門(Reed-Solomon，RS)編碼 子模塊10121、星座圖映射子模塊10122、成形濾波器10123、內插濾波器10124和QAM調制 子模塊10125。其中，RS編碼子模塊10121接收協(xié)議轉換模塊1011得到的數(shù)字基帶信號， 用來消除通信過程中的突發(fā)性錯誤，增加系統(tǒng)的可靠性，可以大大降低了系統(tǒng)的誤碼率；星 座圖映射可以改善通信的效果；成形濾波器10123、內插濾波器10124可以讓基帶信號更適 合于信道傳輸，減少碼間干擾，通過插值來減少數(shù)模轉換(Digital to Analog Converter, DAC)的誤差；QAM調制子模塊10125，用載波信號對協(xié)議轉換模塊1011處理后得到的數(shù)字 基帶信號進行調制。這里，采用兩個成形濾波器10123和兩個內插濾波器10124，以處理同 相與正交兩路信號。QAM調制子模塊10125的引腳Mod[X:0]輸出數(shù)據(jù)給DAC處理，引腳DAC CLK輸出作為DAC控制時鐘，引腳DAC EN輸出作為DAC使能信號。進一步地，為了減少高速總線終端接口組件的信號相位模糊，作為本發(fā)明的一個 優(yōu)選實施例，調制模塊1012在RS編碼子模塊10121和星座圖映射子模塊10122之間還包 括差分編碼子模塊10126，可以增加星座圖的歐式空間，以及高速總線終端接口組件的抗干 擾能力。為了能實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)實時傳輸，作為本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，調制模塊1012 將協(xié)議轉換模塊1011得到的曼切斯特編碼每比特所代表數(shù)據(jù)量提高后再進行RS編碼和 QAM調制。為了降低功耗、數(shù)據(jù)誤碼率，減少處理時間、提高實時效率，作為本發(fā)明的另一個 優(yōu)選實施例，調制模塊1012根據(jù)預設的傳輸格式信息，將協(xié)議轉換模塊1011得到的數(shù)據(jù)直 接進行RS編碼和QAM調制。其中，傳輸格式信息定義傳輸格式。這樣，主要是通過重新定 義傳輸格式以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)實時傳輸，相比上述調制方法，將協(xié)議轉換模塊1011得到的曼 切斯特編碼每比特所代表數(shù)據(jù)量提高的方式，有利于功耗控制，又可以降低數(shù)據(jù)誤碼率，減 少了處理時間，實時效率更高。本發(fā)明實施例還提供一種高速總線終端接口組件，包括上述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置。該高 速總線終端接口組件包括兩組通道，分別接入到GJB289A總線網(wǎng)絡的主要總線和冗余總 線。對應上述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供一種數(shù)據(jù)接收裝置的 結構，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。該數(shù)據(jù)接收裝置可以用于高速總線終端接口組件中，該高速總線終端接口組件可 以用于高速通信系統(tǒng)的總線終端中，其中線驅動器接收電路301，將通過GJB289A總線接收到的模擬信號進行耦合變壓和 線驅動處理后輸出；模數(shù)轉換單元302，將線驅動器接收電路301輸出的模擬信號轉換為數(shù)字調制信 號；協(xié)議單元303，將模數(shù)轉換單元302得到的數(shù)調制字信號進行解調、GJB289A協(xié)議 轉換處理后輸出。同樣地，在具體實現(xiàn)時，總線終端可以將程序寫入微控制單元(MicrocontrollerUnit, MCU)，通過MCU完成對協(xié)議單元303的寄存器配置和存儲器空間的配置，以及對協(xié)議 單元303的控制，包括復位、啟動等；在接收到數(shù)字調制信號后，協(xié)議單元將接收到的數(shù)字 調制信號進行解調、GJB289A協(xié)議轉換處理，并將處理后得到的數(shù)據(jù)存入存儲器預定的空 間，同時通知終端其工作狀態(tài)。如圖3所示，協(xié)議單元303具體包括解調模塊3031，用于將模數(shù)轉換單元302得到的數(shù)字調制信號進行解調，得到數(shù)
字基帶信號；協(xié)議轉換模塊3032，用于將解調模塊3031得到的數(shù)字基帶信號進行GJB289A協(xié)議 轉換后輸出。其中，解調模塊3031采用QAM解調方式對數(shù)字調制信號進行解調。對應上述數(shù)據(jù) 發(fā)送裝置中的調制模塊1012，如圖4所示，解調模塊1012包括QAM解調子模塊30311、星座 圖反映射子模塊30312和RS解碼子模塊30313。QAM解調子模塊30311、星座圖反映射子模 塊30312和RS解碼子模塊30313執(zhí)行圖2所示的調制模塊1012的逆過程；其中，QAM解調 子模塊30311包括了抽取濾波器、匹配濾波器、載波同步、符號同步、均衡器；QAM解調子模 塊30311的引腳Demod[X:0]接ADC數(shù)據(jù)輸出端；RS解碼子模塊30313的引腳并行數(shù)據(jù)輸 出到協(xié)議轉換模塊。進一步地，解調模塊1012在星座圖反映射模塊和RS解碼子模塊30313之間還包 括差分解碼子模塊30314。本發(fā)明實施例還提供一種高速總線終端接口組件，包括上述數(shù)據(jù)接收裝置。該高 速總線終端接口組件包括兩組通道，分別接入到GJB289A總線網(wǎng)絡的主要總線和冗余總 線。在具體實現(xiàn)時，總線終端可以將程序寫入微控制單元(Micro ControllerUnit, MCU)，通過MCU完成高速總線終端接口組件模式和存儲器空間的配置；線驅動單元502接接 GJB289A總線，協(xié)議轉換單元501接存儲器和MCU。在啟動高速總線終端接口組件后，協(xié)議 轉換單元501從存儲器讀取要發(fā)送的數(shù)據(jù)，進行GJB289A協(xié)議轉換后輸出給調制單元503， 或者將解調單元505解調后的數(shù)字基帶信號進行GJB289A協(xié)議轉換得到的數(shù)據(jù)存入存儲器 預定的空間，同時通知總線終端其工作狀態(tài)。圖6示出了調制單元503、解調單元505與協(xié)議轉換單元501、數(shù)模轉換單元504 和模數(shù)轉換單元506間的端口連接關系。數(shù)據(jù)發(fā)送時由協(xié)議轉換單元501讀取數(shù)據(jù)進行 GJB289A協(xié)議轉換，通過調制單元503得到數(shù)字調制信號，然后通過數(shù)模轉換單元504轉換 為模擬信號，經(jīng)過線驅動單元502進行線驅動處理、耦合變壓后得到高速GJB289A信號進入 網(wǎng)絡傳輸；數(shù)據(jù)接收時從網(wǎng)絡接收高速GJB289A信號，由線驅動單元502進行耦合變壓、線 驅動處理，再由模數(shù)轉換單元506轉換為數(shù)字調制信號，然后通過解調單元505完成信號 解調得到數(shù)字基帶信號后送入?yún)f(xié)議轉換單元501進行GJB289A協(xié)議轉換。因此，調制單元 503、解調單元505與協(xié)議轉換單元501、數(shù)模轉換單元504和模數(shù)轉換單元506的端口連接 主要在于串口數(shù)據(jù)輸入/輸出端和調制信號輸出端/解調信號輸入端。本發(fā)明實施例提供的高速總線終端接口組件應用于高速通信系統(tǒng)的構架如圖7 所示。高速通信系統(tǒng)網(wǎng)絡使用了 1路冗余總線，包括一系列高速總線終端接口組件；各高速 總線終端接口組件滿足GJB289A總線協(xié)議，具有兩組通道，分別接入到主要總線和冗余總線。通信過程，即數(shù)據(jù)發(fā)送、接收過程，可以根據(jù)用戶要求通過串行通道的選擇設定系統(tǒng)串 行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€。當總線報告終端錯誤狀態(tài)時，可以根據(jù)GJB289A總線協(xié)議規(guī)定選擇是 否重發(fā)和重發(fā)的總線選擇。當然，具體使用過程中，可以根據(jù)需求決定冗余總線的數(shù)量。圖8示出了本發(fā)明實施例提供的總線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送方法的實現(xiàn)流程，詳述如 下在步驟S801中，將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后得 到數(shù)字調制信號；在步驟S802中，將得到的數(shù)字調制信號轉換為模擬信號； 在步驟S803中，將得到的模擬信號進行線驅動處理和耦合變壓后通過GJB289A總 線發(fā)送。具體地，步驟S802包括為在步驟S8021中，將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié)議轉換，得到數(shù)字
基帶信號；在步驟S8022中，將得到的基帶信號進行調制，實現(xiàn)載波傳輸，調制方式可以為正 交幅度調制(Quadrature amplitude modulation, QAM)等。進一步地，步驟S8022包括將得到的數(shù)字基帶信號進行RS編碼、星座圖映射、成形濾波、內插濾波和QAM調制處理。其中，各步驟的具體實現(xiàn)方式如上所述，不再贅述。為了能實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)實時傳輸，作為本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，在將得到的數(shù) 字基帶信號進行RS編碼前，先將得到的數(shù)字基帶信號增加1個比特所代表的數(shù)據(jù)量。為了降低功耗、數(shù)據(jù)誤碼率，減少處理時間、提高實時效率，作為本發(fā)明的另一個 優(yōu)選實施例，重新定義傳輸格式，上述步驟S8022具體為根據(jù)預設的傳輸格式信息，將得到的數(shù)字基帶信號進行RS編碼和QAM調制。圖9示出了本發(fā)明實施例提供的總線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收方法的實現(xiàn)流程，詳述如 下在步驟S901中，將通過GJB289A總線接收到的模擬信號進行耦合變壓和線驅動處 理；在步驟S902中，將處理后的的模擬信號轉換為數(shù)字調制信號；在步驟S903中，將得到的數(shù)字調制信號進行解調、GJB289A協(xié)議轉換后輸出。其中，解調方式可以為QAM解調等。其具體實現(xiàn)方式如上所述，不再贅述。本領域普通技術人員可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質 中，所述的存儲介質，如ROM/RAM、磁盤、光盤等。在本發(fā)明實施例中，通過協(xié)議單元將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié) 議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號，實現(xiàn)載波傳輸，提供了一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，傳輸速率高、 寬帶利用率高，實現(xiàn)了 GJB289A總線網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)的實時傳輸，滿足未來數(shù)據(jù)總線傳輸需 求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種數(shù)據(jù)發(fā)送裝置，其特征在于，所述裝置包括協(xié)議單元，用于讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號；數(shù)模轉換單元，用于將所述協(xié)議單元得到的數(shù)字調制信號轉換為模擬信號；以及線驅動器發(fā)送電路，用于將所述數(shù)模轉換單元得到的模擬信號進行線驅動處理和耦合變壓后通過GJB289A總線發(fā)送。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述協(xié)議單元包括協(xié)議轉換模塊，用于讀取存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令，進行GJB289A協(xié)議轉換，得到數(shù) 字基帶信號；以及調制模塊，用于將所述協(xié)議轉換模塊得到的數(shù)字基帶信號進行調制，實現(xiàn)載波傳輸，得 到數(shù)字調制信號。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述調制模塊采用正交幅度調制方式對數(shù) 字基帶信號進行調制。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述調制模塊包括依次連接的里德_所羅門 編碼子模塊、星座圖映射子模塊、成形濾波器、內插濾波器和正交幅度調制子模塊。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述調制模塊還包括差分編碼子模塊，所述 差分編碼子模塊連接在所述里德_所羅門編碼子模塊和星座圖映射子模塊之間。
6.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述調制模塊將協(xié)議轉換模塊得到的曼切 斯特編碼每比特所代表數(shù)據(jù)量提高后再進行曼切斯特編碼、里德_所羅門編碼和正交幅度 調制。
7.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述調制模塊根據(jù)預設的傳輸格式信息，將 所述協(xié)議轉換模塊得到的數(shù)字基帶信號進行里德_所羅門編碼和正交幅度調制。
8.一種包含權利要求1至7任一項所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的高速總線終端接口組件。
9.一種數(shù)據(jù)接收裝置，其特征在于，所述裝置包括線驅動器接收電路，用于將通過GJB289A總線接收到的模擬信號進行耦合變壓和線驅 動處理后輸出；模數(shù)轉換單元，用于將所述線驅動器接收電路輸出的模擬信號轉換為數(shù)字調制信號；以及協(xié)議單元，用于將所述模數(shù)轉換單元得到的數(shù)字調制信號進行解調、GJB289A協(xié)議轉換 后輸出。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述協(xié)議單元包括解調模塊，用于將所述模數(shù)轉換單元得到的數(shù)字調制信號進行解調，得到數(shù)字基帶信 號；以及協(xié)議轉換模塊，用于將所述解調模塊得到的數(shù)字基帶信號進行GJB289A協(xié)議轉換后輸出ο
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述解調模塊采用正交幅度解調方式對 數(shù)字調制信號進行解調。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述解調模塊包括依次連接的正交幅度 解調子模塊、星座圖反映射子模塊和里德_所羅門解碼子模塊。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述解調模塊還包括差分解碼子模塊，所 述差分解碼子模塊連接在所述里德_所羅門解碼子模塊和星座圖映射子模塊之間。
14.一種包含權利要求9至13任一項所述的數(shù)據(jù)接收裝置的高速總線終端接口組件。
全文摘要
本發(fā)明適用于數(shù)據(jù)傳輸領域，提供了一種數(shù)據(jù)發(fā)送、接收裝置及高速總線終端接口組件，所述數(shù)據(jù)發(fā)送裝置包括協(xié)議單元，用于將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號；數(shù)模轉換單元，用于將所述協(xié)議單元得到的數(shù)字調制信號轉換為模擬信號；以及線驅動器發(fā)送電路，用于將所述數(shù)模轉換單元得到的模擬信號進行線驅動處理和耦合變壓后通過GJB289A總線發(fā)送。在本發(fā)明實施例中，通過協(xié)議單元將存儲器中存儲的數(shù)據(jù)或命令進行GJB289A協(xié)議轉換、調制后得到數(shù)字調制信號，實現(xiàn)載波傳輸，傳輸速率高、寬帶利用率高，實現(xiàn)了GJB289A總線網(wǎng)絡大量數(shù)據(jù)的實時傳輸。
文檔編號H04L27/00GK101917317SQ201010114000
公開日2010年12月15日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權日2010年2月11日
發(fā)明者劉云龍, 周錦, 徐洪濤, 祝昌華, 董繼宣, 鄧玉良 申請人:深圳市國微電子股份有限公司