[发明专利]一种基于VPX的CAN和1553b双冗余架构设计方法

说明书

本发明涉及一种基于VPX的CAN和1553b双冗余架构设计方法，包括：两颗MCU芯片、CAN总线收发芯片、隔离芯片、1553b协议处理芯片及1553b隔离变压器，两颗MCU芯片通过SRIO总线与VPX接插件连接，可以通过SRIO协议与上位机通信，上报故障信息。基于VPX的CAN和1553b双冗余的架构在进行正常工作时，首先启动自检程序，当CAN总线和1553b总线自检通过后，系统开始进行正常工作流程。该发明可以实现CAN总线和1553b总线的链路自检与状态上报功能，并且在总线链路通信的过程中可以实时监测链路信息，当链路存在故障时及时切换冗余链路保证通信不会中断，从而提升了整个通信链路的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种基于VPX的CAN和1553b双冗余架构设计方法，属于通信领域，尤其涉及一种基于VPX的CAN和1553b的双冗余硬件结构、软件判别以及链路切换的方法。

背景技术

控制器域网CAN(Controller Area Network)是一种国际标准化的串行通信协议，是国际上应用最广泛的总线之一，在汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网中已经得到了广泛应用。1553b总线是MIL-STD-1553B总线的简称，作为美国军方专为飞机上设备制定的一种信息传输总线标准，现在被广泛应用在当代的各种民航客机以及军用飞机上，在航天系统也有着广泛的应用。15333b总线具有双通道设计，1553B总线可以在两个通道BUS_A和BUS_B之间切换。

CAN和1553b总线都有着一定的检错和纠错的能力，但是CAN和1553b总线的检错和纠错主要是针对传输线路中的突发错误。然而，由于车辆和飞机等的电磁环境比较复杂，并且在很多场合对链路的可靠性传输能力要求较高，为了防止由于器件损坏等原因导致通讯中断，本设计提出了基于VPX的CAN和1553b双冗余架构。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于VPX的CAN和1553b双冗余架构，以解决CAN和1553b通信中由于电磁环境和器件损耗等导致的通信中断问题，提高通信的可靠性。

本发明提出的一种基于VPX的CAN和1553b双冗余架构，包括：

两颗MCU芯片，其中一颗作为主处理器，另一颗作为备用处理器。两颗MCU芯片通过通用输入输出GPIO(General-purpose input/output)互连，采用串行外设接口SPI(SerialPeripheral Interface)通信协议。

两颗MCU芯片通过SRIO(Serial Rapid I/O)总线与VPX接插件连接，可以通过SRIO协议与上位机通信，上报故障信息等。

CAN总线收发芯片，完成CAN总线的差分数据发送与差分数据接收功能，CAN总线收发芯片与隔离芯片连接。

隔离芯片，完成两颗MCU芯片与两个CAN总线收发芯片的电气隔离与电平转换，隔离芯片一端与MCU芯片相连，一端与CAN总线收发芯片相连。

1553b协议处理芯片，完成1553b总线数据收发功能。1553b协议处理芯片与MCU芯片直接相连。

1553b隔离变压器，完成1553b链路的电气隔离与阻抗匹配。1553b隔离变压器与1553b协议处理芯片直接相连。

可选地，MCU芯片选用XC7Z045ffg676，作为主控芯片，并且该芯片内部集成了CAN总线控制器功能。

可选地，CAN总线收发芯片选用TJA1050芯片。

可选地，隔离芯片选用ADuM1201CRZ芯片。

可选地，1553b协议处理芯片选用HI6110芯片。

可选地，1553b隔离变压器选用PM-DB2791芯片。