[发明专利]一种双冗余光电信号转换装置

权利要求书

1.一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，双冗余光电信号转换装置发送端和接收端设计相同，共同构成通信系统，双冗余光电信号转换装置发送端和接收端只通过4根光缆连接；发送端包括：串口驱动器、串化器、解串器、FPGA、光模块，所述的串口驱动器用于将1路RS-422A协议的串口信号转换为TTL信号；串化器将并行开关量数据转换为LVDS差分信号；解串器将光模块接收的LVDS差分信号变为并行数据；光模块将LVDS差分电信号转换为光信号，通过尾部光纤向外传输；FPGA负责为串化器提供高精度时钟以及对串口驱动器和解串器输入的TTL方波进行去噪和平滑处理；

双冗余光电信号转换装置发送端的RS-422A差分信号进入串口驱动器，变为TTL信号，连同开关量信号，经过FPGA去噪后进入串化器，串化器工作时钟由FPGA提供，串化器输出1路LVDS差分信号进入光模块，经光电转换后再由尾纤向外输出光信号；

光信号经过光缆进入双冗余光电信号转换装置接收端，光模块将接收的光信号转换为LVDS差分信号，进入解串器，解串器解串出开关量信息以及TTL电信号，TTL电信号由串口驱动器转换为RS-422A协议的串口数据形式，这样完成一次工作流程；

所述的单个串化器和解串器提供24路并行数据与1路LVDS差分信号间的转换；

串化器和解串器的数量为2个。

2.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，所述的光模块分别提供2个光纤收发通道，用于光信号的双冗余传输。

3.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，所述的串口驱动器设置48个。

4.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，所述FPGA内部包括PLL时钟模块、发送FIFO、接收FIFO以及信号去噪模块，PLL时钟模块用于向串化器以及FPGA内部模块匹配多输出的精确时钟；发送FIFO和接收FIFO用于建立数据读写时序，匹配外部不同传输速率的信号源；信号去噪模块用于去除TTL方波信号的尖峰值。

5.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，串化器和解串器最高工作频率为40MHz。

6.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，双冗余光电信号转换装置发送端位于控制设备中，控制设备的开关量以及串口指令性电信号通过内部总线进入双冗余光电信号转换装置发送端，经光电转换后，将开关量、串口等指令性电信号转换为光信号向外输出，光信号由光缆进入双冗余光电信号转换装置接收端。

7.如权利要求1所述的一种双冗余光电信号转换装置，其特征在于，每个控制号位将开关量状态信息以及串口信息反馈至执行设备，执行设备内的双冗余光电信号转换装置接收端通过光纤将光信号送至双冗余光电信号转换装置发送端。