一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端，能夠減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機(jī)之間的電纜數(shù)量。包括時(shí)鐘分頻模塊（001）、總線(xiàn)主份接口模塊（002）、總線(xiàn)備份接口模塊（003）、協(xié)議處理模塊（004）和數(shù)據(jù)采集模塊（005）；時(shí)鐘分頻模塊（001）一端接外部晶振或時(shí)鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時(shí)鐘；總線(xiàn)主份接口模塊（002）和總線(xiàn)備份接口模塊（003）的一端接外部總線(xiàn)，另一端接協(xié)議處理模塊（004）；協(xié)議處理模塊（004）一端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊（005）接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)和模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊（005）實(shí)時(shí)采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊（004）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于衛(wèi)星綜合電子系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種用于有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]通信衛(wèi)星載荷設(shè)備行波管放大器(TWTA)多功能組件是通信衛(wèi)星有效載荷分系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，一般具有9個(gè)遙測(cè)量，需要6條遙控指令。實(shí)現(xiàn)TWTA多功能組件的遙控遙測(cè)方式有很多種。目前，如果采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)TWTA多功能組件遙控遙測(cè)，即每個(gè)遙測(cè)參數(shù)、每條遙控指令都通過(guò)一根單獨(dú)的電纜進(jìn)行傳輸，若將電路的回線(xiàn)包含在內(nèi)，則實(shí)現(xiàn)一臺(tái)TWTA多功能組件需要30根電纜，若按整星60臺(tái)TWTA的配置計(jì)算，則總共需要的電纜數(shù)量為1800根。
[0003]由于通信艙內(nèi)空間和整星重量受限，載荷系統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的遙測(cè)遙控方式已不能適應(yīng)當(dāng)前衛(wèi)星載荷系統(tǒng)設(shè)備擴(kuò)容的需求以及新型大容量通信衛(wèi)星的發(fā)展需要，在實(shí)用新型專(zhuān)利《一種用于有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€(xiàn)》(CN201120326416)中，公開(kāi)了一種用于有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€(xiàn)，該總線(xiàn)應(yīng)用于通信衛(wèi)星載荷設(shè)備行波管放大器(TWTA)遙測(cè)遙控?cái)?shù)據(jù)傳輸，有效減少了通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機(jī)之間的電纜數(shù)量，提升了通信衛(wèi)星的載荷能力，其核心包括總線(xiàn)控制器(BC)和總線(xiàn)終端(RT)兩部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端，能夠有效減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機(jī)之間的電纜數(shù)量。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端，其特征在于:包括時(shí)鐘分頻模塊、總線(xiàn)主份接口模塊、總線(xiàn)備份接口模塊、協(xié)議處理模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；時(shí)鐘分頻模塊一端接外部晶振或時(shí)鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時(shí)鐘；總線(xiàn)主份接口模塊、總線(xiàn)備份接口模塊一端接外部總線(xiàn)，一端接協(xié)議處理模塊，協(xié)議處理模塊一端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)或模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊；總線(xiàn)主份接口模塊和總線(xiàn)備份接口模塊分別采集外部總線(xiàn)的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，將采集的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊；協(xié)議處理模塊根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，校驗(yàn)未通過(guò)，則丟棄該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)；校驗(yàn)通過(guò)后，解析該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，當(dāng)解析為遙控指令時(shí)，將遙控指令發(fā)送至有效載荷設(shè)備；當(dāng)解析為遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸指令時(shí)，按照預(yù)先設(shè)定的固定間隔時(shí)間將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過(guò)協(xié)議處理模塊選擇的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線(xiàn)。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為:本實(shí)用新型主要提供一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端，可用于衛(wèi)星上，能夠有效減少通信艙內(nèi)有效載荷分系統(tǒng)與上位機(jī)之間的電纜數(shù)量。該IP核功能完善，不僅能夠滿(mǎn)足上述用于有效載荷分系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)規(guī)定的終端采集傳輸規(guī)范，還能模擬采集端設(shè)備行為、作為終端等效器使用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例示意圖；
[0008]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖3為本實(shí)用新型的工作流圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了說(shuō)明本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思想，在此給出了有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端的一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)用實(shí)例，如圖1所示。此應(yīng)用實(shí)例由總線(xiàn)控制端模塊，有效載荷I模塊，有效載荷2模塊組成?？偩€(xiàn)控制端模塊發(fā)起有效載荷總線(xiàn)的操作，通過(guò)有效載荷線(xiàn)纜去控制和訪(fǎng)問(wèn)有效載荷I模塊和有效載荷2模塊。其中有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，為多個(gè)有效載荷提供標(biāo)準(zhǔn)的控制與測(cè)量通信接口。有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端只能被動(dòng)的配合總線(xiàn)控制模塊發(fā)起的請(qǐng)求，并按照總線(xiàn)控制模塊的指令內(nèi)容發(fā)送響應(yīng)信息。
[0011]本實(shí)用新型具體實(shí)施方法如下:
[0012]圖2所示為有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端結(jié)構(gòu)框圖。以通過(guò)總線(xiàn)控制模塊進(jìn)行一次總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)為例，描述本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
[0013]本實(shí)用新型終端包括時(shí)鐘分頻模塊001、總線(xiàn)主份接口模塊002、總線(xiàn)備份接口模塊003、協(xié)議處理模塊004和數(shù)據(jù)采集模塊005，各模塊之間的連接關(guān)系如下:
[0014]時(shí)鐘分頻模塊001 —端接外部晶振或時(shí)鐘，一端接內(nèi)部其他模塊,為其他模塊提供工作時(shí)鐘；總線(xiàn)主份接口模塊002、總線(xiàn)備份接口模塊003 —端接外部總線(xiàn)，一端接內(nèi)部協(xié)議處理模塊004，協(xié)議處理模塊004 —端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊005接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)或模擬量采集端。a)總線(xiàn)主份接口模塊002或總線(xiàn)備份接口模塊003接收總線(xiàn)數(shù)據(jù)信號(hào)或發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)至總線(xiàn)；b)協(xié)議處理模塊004是有效載荷分系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)物理層協(xié)議控制的核心，其采用有線(xiàn)狀態(tài)機(jī)FSM實(shí)現(xiàn)總線(xiàn)協(xié)議規(guī)定的總線(xiàn)時(shí)序以及數(shù)據(jù)的接收或發(fā)送緩存控制。協(xié)議處理模塊004輸出控制指令，緩存有效載荷狀態(tài)或模擬量；c)數(shù)據(jù)采集模塊005與遙測(cè)功能相接，完成外部狀態(tài)量和模擬量的自動(dòng)采集。變換后的數(shù)據(jù)緩存在協(xié)議處理模塊004中。
[0015]時(shí)鐘分頻模塊001根據(jù)接收的外部晶振或時(shí)鐘輸入的信號(hào)產(chǎn)生全局時(shí)鐘，作為終端內(nèi)其他模塊的工作時(shí)鐘；數(shù)據(jù)采集模塊實(shí)時(shí)采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊004 ；
[0016]總線(xiàn)主份接口模塊002和總線(xiàn)備份接口模塊003分別采集外部總線(xiàn)的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，將采集的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊004;外部總線(xiàn)為五線(xiàn)制總線(xiàn)，包括遙控使能信號(hào)、遙控?cái)?shù)據(jù)、遙測(cè)使能信號(hào)、遙測(cè)數(shù)據(jù)以及時(shí)鐘信號(hào)。若遙控使能信號(hào)有效，總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)中遙控?cái)?shù)據(jù)將按時(shí)鐘信號(hào)被采樣，并保存為預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式。若遙測(cè)使能信號(hào)有效，總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)中遙測(cè)數(shù)據(jù)將按時(shí)鐘信號(hào)被發(fā)送。預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式由終端地址信息、指令類(lèi)型、指令數(shù)據(jù)、奇偶校驗(yàn)等四部分組成，數(shù)據(jù)格式詳細(xì)如下圖所示。[0017]表數(shù)據(jù)格式
[0018]
地址I指令類(lèi)型I指令數(shù)據(jù)I奇偶校驗(yàn)
[0019]協(xié)議處理模塊004根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，校驗(yàn)未通過(guò)，則丟棄該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)；校驗(yàn)通過(guò)后，解析該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，為當(dāng)前終端地址遙控指令時(shí)，將指令數(shù)據(jù)發(fā)送至有效載荷設(shè)備；為當(dāng)前終端地址遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸指令時(shí)，按照預(yù)先設(shè)定的固定間隔時(shí)間，將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過(guò)協(xié)議處理模塊004選擇的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線(xiàn)，詳細(xì)工作流如圖3所示。
[0020]本實(shí)用新型未詳細(xì)說(shuō)明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種有效載荷數(shù)據(jù)傳輸總線(xiàn)終端，其特征在于:包括時(shí)鐘分頻模塊(001)、總線(xiàn)主份接口模塊(002 )、總線(xiàn)備份接口模塊(003 )、協(xié)議處理模塊(004 )和數(shù)據(jù)采集模塊(005 ); 時(shí)鐘分頻模塊(001) —端接外部晶振或時(shí)鐘，另一端接終端內(nèi)其他模塊，為其他模塊提供工作時(shí)鐘；總線(xiàn)主份接口模塊(002 )和總線(xiàn)備份接口模塊(003)的一端接外部總線(xiàn)，另一端接協(xié)議處理模塊(004);協(xié)議處理模塊(004) —端接有效載荷控制設(shè)備，一端通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊(005)接有效載荷設(shè)備的狀態(tài)和模擬量采集端；數(shù)據(jù)采集模塊(005)實(shí)時(shí)采集有效載荷設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及電流、電壓、溫度模擬數(shù)據(jù)，將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)議處理模塊(004)；總線(xiàn)主份接口模塊(002)和總線(xiàn)備份接口模塊(003)分別采集外部總線(xiàn)的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，將采集的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)格式后發(fā)送至協(xié)議處理模塊(004);協(xié)議處理模塊(004)根據(jù)接收數(shù)據(jù)的先后，選擇在先接收的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，校驗(yàn)未通過(guò)，則丟棄該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)；校驗(yàn)通過(guò)后，解析該總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)，當(dāng)解析為遙控指令時(shí)，將遙控指令發(fā)送至有效載荷設(shè)備；當(dāng)解析為遙測(cè)數(shù)據(jù)傳輸指令時(shí)，按照預(yù)先設(shè)定的固定間隔時(shí)間將數(shù)據(jù)采集模塊(005)發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及模擬數(shù)據(jù)通過(guò)協(xié)議處理模塊(004)選擇的總線(xiàn)指令數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的接口模塊發(fā)送至相應(yīng)總線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK203444471SQ201320448032
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】萬(wàn)小磊, 劉文婷, 熊曉將, 郝燕艷, 李明峰 申請(qǐng)人:中國(guó)空間技術(shù)研究院