[发明专利]一种多路1553B总线光纤中继装置

说明书

本发明涉及一种多路1553B总线光纤中继装置和方法，属于计算机通信1553总线技术领域。本发明实现了多路1553B总线中继，最多可以为4路1553B总线或者4冗余1553B总线提供中继方案，增加通信距离，减少电缆数目和重量；本发明能有效区分和实现4路1553B总线不同的信号状态和半双工状态，方案简单，可实现性强；本发明只用2个光纤实现了多路1553B总线中继方法和装置，经济且高效；本发明只用2个光纤实现了多路1553B总线中继的方法，减轻了电缆重量，不受到电磁干扰，极大增加了传输距离。

技术领域

本发明属于计算机通信1553总线技术领域，具体涉及一种多路 1553B总线光纤中继装置和方法。

背景技术

MIL-STD-1553B时分制指令/响应式多路数据传输总线协议 (1553B)，是1978年由美国军方制定的一种航空系统通信总线标准，具有实时性好和可靠性高的优点，在各种军用、民用飞机以及战车战舰都表现极其优越。1553B总线采用的是指令/响应型的通信协议，其传输速率为1Mbps，协议字的长度20bit，数据位有效长度为16bit，信息量最大长度为32个字，传输方式为半双工方式。为了进一步提高应用系统的可靠性，1553B总线还可以在系统设计层次上进行冗余设计，采用双冗余总线、三冗余总线、甚至四冗余总线。1553B总线通常采用变压器耦合方式，通过耦合器和隔离变压器进行1553B总线设备接入，并进行终端故障隔离。

1553B总线采用双绞线电缆。电缆重量较大，易受到电磁干扰，无法进行长距离传输。1553B总线信号有两种状态：有信号状态和无信号状态。1553B总线是半双工模式，工作在发送或接收状态。多路 1553总线在同一时刻存在不同的信号状态和不同的收发方向。在设计多路1553总线中继方案时，需要提供一种经济、高效的方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种经济、高效的多路 1553B总线光纤中继装置和方法，最多可以为4路1553B总线或者4 冗余1553B总线提供中继方案；同时能有效区分和实现4路1553B 总线不同的信号状态和半双工状态。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多路1553B总线光纤中继装置，包括1553B隔离变压器、1553B接口驱动器、FPGA和SFP 光模块；每个1553B端口的双向差分信号经过1553B隔离变压器传送到1553B接口驱动器转换为两个单向收发信号再传送到FPGA；每个 1553B端口有独立的1553B隔离变压器和1553B接口驱动器；FPGA用于实现将4路单向1553B电信号通过曼彻斯特编解码模块、信号复合模块、信号分配模块、8B/10B编解码模块和串并/并串转换模块处理转换为单路串行比特流传送到SFP光模块，所述串并/并串转换模块称为 SerDes模块。

优选地，其中，所述FPGA包括4个曼彻斯特编解码模块、1个信号复合模块、1个信号分配模块、1个8B/10B编解码模块和1个SerDes 模块；

所述曼彻斯特编解码模块：(1)用于将1553B接口驱动器输出的单电平曼彻斯特码转换为NRZ码，用1比特位宽表示，定义为发送单路数据信号TX_SGL_DATA信号，定义1比特位宽的单路数据使能信号SGL_DATA_EN信号，当1553B总线处于无信号状态时，发送单路数据使能信号TX_SGL_DATA_EN信号为0，否则TX_SGL_DATA_EN 为1；(2)对于信号分配模块输出的接收单路数据使能信号 RX_SGL_DATA_EN和接收单路数据信号RX_SGL_DATA信号，如果RX_SGL_DATA_EN为0，曼彻斯特编解码模块输出全0给1553B接口驱动器，且1553总线处于无信号状态，如果RX_SGL_DATA_EN为1，曼彻斯特编解码模块将RX_SGL_DATA编码为单电平曼彻斯特码输出给1553B接口驱动器。