[发明专利]一种双冗余光电信号转换装置

说明书

本发明涉及一种双冗余光电信号转换装置，其中，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。本发明双冗余光电信号转换装置发送端和接收端共同构成通信系统，减少了设备间互联电缆的数量，增强了抗电磁干扰性，提高了通信的可靠程度。

技术领域

本发明属于通信装置，具体涉及一种基于光电转换技术的通信装置。

背景技术

现有的控制设备间信号传输媒介为电缆，每个控制号位开关量、串口等接口数量众多。控制号位的增加，必然导致电缆数量增多、线径增大，使狭小的设备安装空间电磁环境更为复杂。

因此现有的传输方式的缺点在于：1.大量的开关量、串口等接口数据造成电缆数目繁多；2.为了增强电缆抗电磁干扰能力，通常选择带屏蔽保护的电缆，导致电缆柔韧度差，不容易在狭小空间敷设。

如图1所示。现有的控制设备与执行设备之间使用电缆互联，控制设备向执行设备每个控制号位发送开关量和串口指令信息，这些信息流最后由执行设备汇总后输出。同时每个控制号位的开关量状态信息以及串口信息也由执行设备反馈给控制设备。可见开关量、串口电缆均是分立的，这样的通信模式无疑造成了控制设备与执行设备间电缆直径大而数量繁多。

发明内容

本发明针对现有传输方式技术的不足，提供一种集成度高的基于光电转换技术的通信装置。

本发明一种双冗余光电信号转换装置，其中，双冗余光电信号转换装置发送端和接收端共同构成通信系统，一双冗余光电信号转换装置发送包括：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。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，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。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，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。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，串化器和解串器的数量为2个。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，所述的串口驱动器设置48个。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，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。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，串化器和解串器最高工作频率为40MHz。

根据本发明的一种双冗余光电信号转换装置的一实施例，其中，发送端双冗余光电信号转换装置位于控制设备中，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发送端的双冗余光电信号转换装置，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，光信号由光缆进入接收端的双冗余光电信号转换装置。