[实用新型]一种基于FPGA的多功能切换装置

权利要求书

1、一种基于FPGA的多功能切换装置，其特征在于，由多路输入均衡电路(1)、FPGA切换电路(2)、多路分配放大输出电路(3)和控制CPU(4)组成，其中输入均衡电路(1)连接到FPGA切换电路(2)，FPGA切换电路(2)连接到分配放大输出电路(3)，控制CPU(4)与FPGA切换电路(2)连接；信号输入路数可根据实际需要由2路增加至64路，信号输出路数也可根据实用需要由1路增加至64路，其对应的输入均衡电路(1)和分配放大输出电路(3)进行相应增加，切换装置规模可从2×1扩展到64×64；此切换装置能够实现数字信号切换功能、控制数据读出功能、Monitor监视功能、并、串行控制方式选择功能和多路输出功能，并解决了信号电平匹配、串扰问题。

2、根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多功能切换装置，其特征在于，所述的输入均衡电路(1)包括电阻(R1)、(R2)和(R3)，电容(C1)、(C2)、(C3)、(C4)和(C5)，电感(L1)和电缆均衡器(U1)，其中：电容(C1)两端分别连接电缆均衡器(U1)的4脚和电阻(R1)，电阻(R1)和电感(L1)并联，一端为SDI信号输入端，另一端连接电容(C1)和电阻(R2)，电阻(R2)的另一端接地，电阻(R3)一端接地，另一端连接电容(C2)，电容(C2)的另一端接电缆均衡器(U1)的5脚，电容(C3)一端连接电缆均衡器(U1)的13脚，另一端为差分信号输出端，连接到FPGA切换电路(2)；电容(C4)一端连接电缆均衡器(U1)的12脚，另一端为差分信号输出端，连接到FPGA切换电路(2)，电容(C5)两端分别连接电缆均衡器(U1)的7脚和8脚，电缆均衡器(U1)的3脚、6脚、9脚、11脚和14脚接地，2脚和15脚接+5V电源。

3、根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多功能切换装置，其特征在于，所述的FPGA切换电路(2)包括FPGA芯片(U2)、FPGA程序配置电路(U5)、电阻(R4)～(R14)和排阻(RP1)和(RP2)组成。其中电阻(R4)和(R6)一端为信号输入端分别连接到输入均衡电路(1)，另一端连接电阻(R5)两端，此端同时连接到FPGA芯片(U2)的两个IO口引脚；在FPGA的信号输出端，电阻(R7)和(R9)一端分别与FPGA芯片(U2)的两个IO口引脚连接，另一端与电阻(R8)两端连接，此端同时连接到分配放大输出电路(3)，排阻(RP1)、(RP2)、电阻(R13)和(R14)一端分别连接到(U2)的IO口引脚，另一端连接到控制CPU(4)；FPGA程序配置电路(U5)与FPGA芯片(U2)的(DATA)、(DCLK)、(nCONFIG)、(CONF_DONE)、(ASDO)、(nCSO)、(nCE)引脚相连接，电阻(R10)和(R11)一端分别连接FPGA芯片(U2)的(nCONFIG)和(CONF_DONE)两个引脚，另一端连+3.3V电源，电阻(R12)一端连接FPGA芯片(U2)的(nCE)引脚，另一端接地。

4、根据权利要求1所述的一种基于FPGA的多功能切换装置，其特征在于，所述的分配放大输出电路(3)由电阻(R15)～(R20)、电容(C6)～(C9)和电缆驱动器(U3)组成，其中：电容(C6)和(C7)一端为信号输入端分别连接到FPGA切换电路(2)，另一端分别连接到电缆驱动器(U3)的6脚和7脚，电阻(R15)和(R16)一端分别连接电缆驱动器(U3)的7脚和6脚，另一端接地；电阻(R17)和(R18)一端分别连接电缆驱动器(U3)的7脚和6脚，另一端接+3.3V电源；电阻(R19)一端连接电缆驱动器(U3)的2脚，另一端连接电容(C8)，(C8)的另一端为SDI信号输出端；电阻(R20)一端连接电缆驱动器(U3)的1脚，另一端连接电容(C9)，(C9)的另一端为SDI信号输出端；电缆驱动器(U3)的5脚接地，8脚接+5V电源。