[发明专利]一种基于USB接口的同步RS422数据接收设备

说明书

一种基于USB接口的同步RS422数据接收设备，包括电平转换模块将RS422电平信号转换为LVTTL信号，并将LVTTL信号输出给FPGA进行处理；可编程逻辑器件(FPGA)用于数据接收，通过移位进行同步码检测，完成bit流到Byte数据的转化，将Byte数据存入到FPGA内部FIFO,将FPGA内部FIFO的数据转移到USB接口芯片端点FIFO；USB接口根据计算机接口的USB读取请求，将端点FIFO内的数据通过USB总线传输到计算机；电源供电模块，从USB接口取得5V直流电源。本发明的目的是为了满足具有同步RS422接口数据输出设备的测试需求。

技术领域

本发明属于测试设备领域，具体涉及一种同步RS422数据接收设备。

背景技术

同步RS422接口是在军用设备上常用的一种通信接口，通过一对时钟线和一对数据线，按照输入的源时钟节拍将Byte字节按照bit流进行传输，在抗干扰能力上和异步RS422相当，在传输效率上远远高于异步RS422传输模式。目前同步RS422接口更多的被用做数据源和无线数据链之间的通信接口。数据由Byte转为Bit流的过程中，丢失了Bit到Byte映射的位置信息。为解决此问题，在发送的Byte数据时会定期插入0xEB,0x90两个字节作为同步码，在接收端通过对bit进行移位，当和同步码相等时，则可以确定Bit和Byte的对应关系，实现数据的同步和恢复。

目前多采用PCI/PCIe等通用数字采集卡，只适用于有卡槽的工控机，体积大，开发难度复杂。

发明内容

本发明的目的是为了满足具有同步RS422接口数据输出设备(吊舱、导引头)的测试需求。满足实时采集存储，具有硬件同步，低成本，易便携。

一种基于USB接口的同步RS422数据接收设备，包括电平转换模块、可编程逻辑器件(FPGA)、USB接口、电源供电模块；所述电平转换模块将RS422电平信号转换为LVTTL信号，并将LVTTL信号输出给FPGA进行处理；所述可编程逻辑器件(FPGA)用于数据接收，通过移位进行同步码检测，完成bit流到Byte数据的转化，将Byte数据存入到FPGA内部FIFO,检测USB接口芯片端点FIFO状态，将FPGA内部FIFO的数据转移到USB接口芯片端点FIFO；所述USB接口根据计算机接口的USB读取请求，将端点FIFO内的数据通过USB总线传输到计算机；所述电源供电模块，从USB接口取得5V直流电源，采用LDO转换出板上芯片所需要的电源。

本发明成本低，功耗和重量小，相对PCI/PCIe等通用数字采集卡，可以在笔记本等具有USB2.0接口的设备上使用，易便携，适用范围更广。本发明解决了同步RS422接口测试的难题，满足了市场上军用载荷设备的测试需求。

附图说明

图1为同步RS422数据采集设备框图；

图2为同步原理；

图3为FPGA控制USB端点FIFO写控制状态机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

该设备通过通用USB2.0数据传输接口实现数据采集，器件选择上，选用成熟、稳定可靠的主流芯片，同时考虑体积小、功耗低的需求。

一种基于USB接口的同步RS422数据接收设备，如图1所示，包括电平转换模块、可编程逻辑器件、USB接口、电源供电模块。

所述电平转换模块，本实施例采用TI公司的低电压高速四路差动线路接收器AM26LV32，将RS422电平信号转换为LVTTL信号，输出信号接入FPGA。此款芯片采用3.3V供电，最大支持32Mbps的线速率。