[发明专利]基于FPGA的VME总线光纤通信电路

说明书

技术领域

本发明涉及电气工业数据通信领域，具体涉及一种基于FPGA的VME总线光纤通信电路。

背景技术

VME总线因其具有稳定、可靠、实时性等优点，在数据传输及工业控制领域得到广泛应用。传统VME总线接口的实现方式多采用处理器配合专用接口芯片实现，功能单一且价格昂贵。现场可编程逻辑门阵列(FPGA)能够灵活定义和重构电路逻辑能力，集成度高，价格低廉。

在专利号为200510083982.6，专利名称为《VME总线与DSP处理器的数据通信电路》中，介绍了VME总线控制芯片和数字信号处理(DSP)芯片共同连接双端口存储器(RAM)，复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行控制逻辑转换，实现VME总线与本地总线的数据交换。但器件功能冗余，价格昂贵。

在专利号为200910089096.2，专利名称为《基与FPGA芯片的VME总线电机控制器》中，介绍了一种基于FPGA的VME总线接口方式，总线信号驱动电路分为地址信号驱动电路、控制信号驱动电路和数据信号驱动电路，信号驱动芯片种类、数量繁多，控制逻辑复杂。光纤传输具有传输速度快、误码率低、抗干扰能力强、无电磁干扰等优点，适用于对数据传输要求较高的各个领域。

正在研制的光刻投影物镜功能性调节的控制系统结构采用了VME总线控制系统。功能性调节采用电容传感器采集像质敏感镜片的位置信息，而电容传感器采集的电容信号极其微弱，传统数据传输方式无法进行远距离传输。

发明内容

本发明为解决现有控制系统采用电容传感器采集像质敏感镜片的位置信息，而电容传感器采集的电容信号极其微弱，且无法进行远距离传输的问题，提供一种基于FPGA的VME总线光纤通信电路。

基于FPGA的VME总线光纤通信电路，包括VME接口、输入驱动器、双向驱动器、输出驱动器、FPGA、并串转换器、串并转换器和光纤收发器；

所述VME接口的输入信号线经输入驱动器后与FPGA的通用输入输出引脚连接，VME接口的双向信号线经双向驱动器后与FPGA的通用输入输出引脚连接，VME接口的输出信号线经输出驱动器后与FPGA的通用输入输出引脚连接，并串转换器的并口输入信号线与控制信号线与FPGA的通用输入输出引脚连接，并串转换器的串口输出信号线与光纤收发器的输入信号线连接，串并转换器的并口输出信号线和控制信号线与FPGA的通用输入输出引脚连接，串并转换器的串口输入信号线与光纤收发器的输出信号线连接。

所述FPGA的内部使用输入、输出两个FIFO IP核进行数据传输，输入IP核对应在VME总线控制器中的地址为0X800000-0X81FFFF。

本发明的有益效果为：本发明的一种基于FPGA的VME总线光纤通信电路以一片FPGA芯片完成VME总线协议解析和与串并、并串芯片接口相匹配的数据格式转换，简化了电路结构，节约了成本。使用光纤接口进行数据通信，传输速度快，抗干扰能力强。本发明所述的通信电路解决了VME总线控制系统与光纤接口外设之间微弱信号的信号数据传输问题，且结构简单，成本低廉。

附图说明

图1为本发明所述的基于FPGA的VME总线光纤通信电路的结构示意图；

图2为本发明所述的基于FPGA的VME总线光纤通信电路的VME总线输入信号连接电路原理图；

图3为本发明所述的基于FPGA的VME总线光纤通信电路的输出信号连接电路原理图；

图4为本发明所述的基于FPGA的VME总线光纤通信电路的VME总线双向信号连接电路原理图；

图5为本发明所述的基于FPGA的VME总线光纤通信电路的光纤信号连接电路原理图。

图中：1、VME接口，2、输入驱动器，3、双向驱动器，4、输出驱动器，5、FPGA，6、并串转换器，7、串并转换器，8、光纤收发器，9、第一输入驱动器，10、第二输入驱动器，11、第三输入驱动器。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1至图5说明本实施方式，基于FPGA的VME总线光纤通信电路，包括VME接口1、输入驱动器2、双向驱动器3、输出驱动器4、FPGA5、并串转换器6、串并转换器7和光纤收发器8；