[发明专利]一种基于1553B总线的光电转换电路及其实现方法

权利要求书

1.一种基于1553B总线的光电转换电路，其特征在于由隔离变压器、发 送器1和接收器1组成，其中发送器1由接口驱动单元A、双/单端信号转换单 元、控制信号发生单元和电光转换单元组成，接收器1由光电转换单元、单/ 双端信号转换单元和接口驱动单元B组成，其中：

隔离变压器：接收经过耦合网络的1553B总线1的信号，并将1553B总线 1的信号输出给发送器1的接口驱动单元A，同时接收接收器1的接口驱动单 元B输出的总线信号BUS+’、BUS-’，当发送器1或接收器1出现故障时，将 发送器1和接收器1与1553B总线1隔离；

接口驱动单元A：接收隔离变压器输出的1553B总线1的信号BUS+、BUS- 和接收器1的光电转换单元输出的控制信号Ctrl’，将所述1553B总线1的信号 BUS+、BUS-的电平转换为TTL电平，并输出TTL差分信号RX和给控制 信号发生单元和双/单端信号转换单元，同时根据控制信号Ctrl’阻止接收器1的 接口驱动单元B输出的总线信号BUS+’、BUS-’经接口驱动单元A回流；

双/单端信号转换单元：接收接口驱动单元A输出的TTL差分信号RX和将所述差分信号RX和转换为单端信号RO，并将单端信号RO输出给电光 转换单元；

控制信号发生单元：接收接口驱动单元A输出的TTL差分信号RX和并将所述差分信号RX和进行异或逻辑运算，产生控制信号Ctrl，控制信号 Ctrl用于区分1553B总线1的信号为有信号状态或为无信号状态，并将控制信 号Ctrl输出给电光转换单元，当1553B总线1双线信号同时为低，异或逻辑运 算输出低电平，即为无信号状态，当1553B总线1双线信号不同时为低，异或 逻辑运算输出高电平，即为有信号状态；

电光转换单元：接收双/单端信号转换单元输出的单端信号RO和控制信号 发生单元输出的控制信号Ctrl，将单端信号RO和控制信号Ctrl转换为光信号， 并通过光纤将所述光信号输出给第二1553B总线光电转换电路的接收器2；

光电转换单元：通过光纤接收所述第二1553B总线光电转换电路的发送器 2输出的光信号，并将光信号转换为单端信号RO’和控制信号Ctrl’，同时将单 端信号RO’输出给单/双端信号转换单元，将控制信号Ctrl’分别输出给发送器1 的接口驱动单元A与接收器1的接口驱动单元B；

单/双端信号转换单元：接收光电转换单元输出的单端信号RO’，并将所述 单端信号RO’转换为差分信号TX和将差分信号TX和输出给接口驱动 单元B；

接口驱动单元B；接收单/双端信号转换单元输出的差分信号TX和及 光电转换单元输出的控制信号Ctrl’，根据控制信号Ctrl’判断所述差分信号TX 和为有信号状态或无信号状态，并将差分信号TX和按照控制信号Ctrl’ 判断的有信号状态或无信号状态恢复为，与第二1553B总线光电转换电路的发 送器2从1553B总线2接收的总线信号的波形完全相同的信号，同时将所述信 号的TTL电平转换为总线信号电平，并将转换后的总线信号BUS+’、BUS-’经 隔离变压器输出给1553B总线1；

其中：双/单端信号转换单元的RO端为输出端，端为使能端，在接收时 将引脚置为0；单/双端信号转换单元的DI端为单端信号RO’的输入端，DE 端为使能端，在接收时将DE引脚置为1；将控制信号Ctrl’接入接口驱动单元A 的RXEN和接口驱动单元B的TXINH，RXEN为接口驱动单元A的使能端， TXINH为接口驱动单元B的禁止端；电光转换单元将单端信号RO和控制信号 Ctrl转换为不同波长的光信号在光纤中进行传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于1553B总线的光电转换电路，其特征 在于：所述电光转换单元将单端信号RO和控制信号Ctrl转换为不同波长的光 信号在同一根光纤中进行传输。

3.根据权利要求2所述的一种基于1553B总线的光电转换电路，其特征 在于：所述电光转换单元将单端信号RO转换为波长为1310nm的光信号，将 控制信号Ctrl转换为波长为1550nm的光信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于1553B总线的光电转换电路的实现方 法，其特征在于步骤如下：

(1)第一1553B总线光电转换电路发送器1的接口驱动单元A接收隔离 变压器输出的1553B总线信号BUS+、BUS-，将所述1553B总线信号BUS+、 BUS-的电平转换为TTL电平，并输出TTL差分信号RX和给控制信号发生 单元和双/单端信号转换单元；

(2)第一1553B总线光电转换电路的双/单端信号转换单元接收接口驱动 单元A输出的TTL差分信号RX和将所述差分信号RX和转换为单端 信号RO，并将单端信号RO输出给电光转换单元；

(3)同时，第一1553B总线光电转换电路的控制信号发生单元接收接口 驱动单元A输出的TTL差分信号RX和并将所述差分信号RX和进行 异或逻辑运算，产生控制信号Ctrl，控制信号Ctrl用于区分总线信号的为有信 号状态或无信号状态，并将控制信号Ctrl输出给电光转换单元，当1553B总线 双线信号同时为低，异或逻辑运算输出低电平，即为无信号状态，当1553B总 线双线信号不同时为低，异或逻辑运算输出高电平，即为有信号状态；

(4)第一1553B总线光电转换电路的电光转换单元接收双/单端信号转换 单元输出的单端信号RO和控制信号发生单元输出的控制信号Ctrl，将单端信 号RO和控制信号Ctrl转换为光信号，并通过光纤将所述光信号输出给第二 1553B总线光电转换电路的接收器2；

(5)第二1553B总线光电转换电路接收器2的光电转换单元通过光纤接 收第一1553B总线光电转换电路发送器1输出的光信号，并将光信号转换为单 端信号RO和控制信号Ctrl，同时将单端信号RO输出给接收器2的单/双端信 号转换单元，将控制信号Ctrl分别输出给发送器2的接口驱动单元A与接收器 2的接口驱动单元B；

(6)第二1553B总线光电转换电路的单/双端信号转换单元接收光电转换 单元输出的单端信号RO，并将所述单端信号RO转换为差分信号TX和 将差分信号TX和输出给接口驱动单元B；

(7)第二1553B总线光电转换电路的接口驱动单元B接收单/双端信号转 换单元输出的差分信号TX和及光电转换单元输出的控制信号Ctrl，根据 控制信号Ctrl判断所述差分信号TX和为有信号状态或无信号状态，并将差 分信号TX和按照控制信号Ctrl判断的有信号状态或无信号状态恢复为，与 第一1553B总线光电转换电路的发送器1从1553B总线1接收的总线信号的 波形完全相同的信号，同时将所述信号的TTL电平转换为总线信号电平，并将 转换后的总线信号BUS+、BUS-经隔离变压器输出给1553B总线2；

其中：双/单端信号转换单元的RO端为输出端，端为使能端，在接收时 将引脚置为0；单/双端信号转换单元的DI端为单端信号RO’的输入端，DE 端为使能端，在接收时将DE引脚置为1；将控制信号Ctrl’接入接口驱动单元A 的RXEN和接口驱动单元B的TXINH，RXEN为接口驱动单元A的使能端， TXINH为接口驱动单元B的禁止端；电光转换单元将单端信号RO和控制信号 Ctrl转换为不同波长的光信号在光纤中进行传输。