[发明专利]一种适用于数字处理系统的冷备份总线复用电路

说明书

一种适用于数字处理系统的冷备份总线复用电路，首先对主控制板与多个被控制板的数据传输进行数据信号复用，每个被控制板中的多个被控FPAG采用菊花链方式互联，其次在主控制板与被控制板信号通路上增加接口阻抗隔离电路，实现对被控制板接收信号与发送信号的阻抗隔离，以及主控制板与多个被控制板的阻抗匹配，最后对接口阻抗匹配电路与对应的被控制板分别进行独立供电，使得被控制板在开关机两种状态下与主控制板的阻抗匹配，以及被控制板开机后的数据复用。

技术领域

本发明涉及通信领域中多频段以及多模式工作体制的应答机系统，特别是一种适用于数字处理系统的冷备份总线复用电路。

背景技术

在传统的应答机通信测控体制中，系统一般采用固定频段、固定频点且单一模式工作。新一代的应答机通信测控体制中，往往采用具有多工作频段、多工作模式的复杂系统，该系统中核心功能和主要技术指标需要多套FPGA，通过系统主控制板，加载刷新不同的软件，以实现不同体制和功能的任意切换。目前，在这种工作体制下采用传统的多板卡数据传输的硬件设计方式主要通过低频连接器、背板连接器以直接互联或者数据总线协议两类方法实现。采用直接互联方式通信的系统，连接器有限的节点资源制约了多模式系统所需的数据传输通路，且基于产品轻小型化的设计趋势，系统也难以不断的扩大设计规模来完成大量的数据传输。数据总线协议方法需采用相应标准的传输协议，但在部分FPGA接口不一定支持该模式协议，使该互联方式应用受到很大限制。因此，在现有的系统设计中，面临着设计规模庞大、多板卡切换频繁且系统功耗较大等多方面问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种适用于数字处理系统的冷备份总线复用电路，该电路包括数据复用、接口阻抗隔离以及分区供电管理三部分电路，实现系统中多个板卡分时开机的冷备份条件下，高数据量复用的可靠传输，相比传统方法，该电路大大减少了数据通道数，提高了资源利用率，并且降低系统功耗。

本发明的技术解决方案是：一种适用于数字处理系统的冷备份总线复用电路，包括数据复用电路、接口阻抗隔离电路、分区供电管理电路，其中：

数据复用电路，对主控制板与多个被控制板的数据传输进行数据信号复用，所述的主控制板与多个被控制板的数据互联由同一组数据通路完成，主控制板的发送数据信号通过板间连接器送至多个被控制板，主控制板的主控FPGA通过板间连接器发送数据信号至被控制板的接口阻抗隔离电路；

接口阻抗隔离电路，包括接口芯片电路、被控终端匹配电阻R1、滤波电容C1；接口芯片电路的输入端接收主控FPGA发送的数据信号，输出端接被控终端匹配电阻R1一端，被控终端匹配电阻R1另一端接被控制板中被控FPGA的输入引脚，滤波电容C1一端接被控终端匹配电阻R1与被控制板中被控FPGA的输入引脚，滤波电容C1另一端接地；

分区供电管理电路，对接口阻抗匹配电路与对应的被控板分别进行独立供电，每个被控制板的分区电源供电为接口阻抗隔离电路长期供电，电源供电为其被控制板根据系统要求分时供电，使得被控制板关机时，接口阻抗匹配电路可以保证主控板与多个被控板的阻抗匹配、数据隔离，以及被控板开机后的数据复用；包括供电电源芯片D1，输出电压匹配电阻R2、R3，使能状态电阻R4，极性滤波电容C2、C3、C4、C5，陶瓷滤波电容C6、C7；电源芯片D1的输入电压VIN端接极性滤波电容C2正极端，极性滤波电容C2的另一端接极性滤波电容C3正极端，极性滤波电容C3的另一端接地，D1的输出电压VOUT端接极性滤波电容C4正极端，另一端串接C5的正极端，极性滤波电容C5另一端接地，D1的输出电压VOUT端同时接陶瓷滤波电容C6、C7一端，C6、C7另一端接地，D1的ADJ端同时接输出电压匹配电阻R2、R3一端，R2另一端接地，R3另一端接D1的VOUT端，使能状态电阻R4接D1的ENABLE端口与VIN的中间位置。

所述的被控制板采用数据通道复用互联后与主控制板连接，被控制板内多片被控FPGA的数据互联采用菊花链方式。