[实用新型]一种基于USB总线透明传输的同步串口卡

说明书

本实用新型公开了一种基于USB总线透明传输的同步串口卡，涉及串口卡技术领域。本实用新型包括微处理器、两电平转换模块、同步时钟CLK和USB收发器；两电平转换模块均与微处理器双向连接；微处理器通过USB收发器与上位机连接；上位机通过USB总线的通信控制器发送工作模式命令至微处理器；同步时钟CLK，用于采集同步串行接口SSI，利用时钟上升沿接收数据。本实用新型通过USB总线接收上位机工作模式命令，经过匹配模块获取需要匹配的数据帧头，利用时钟上升沿接收数据，并通过USB接口通知上位机接收数据，最终在外设设备数据透明传输给上位机显示，能够有效将外设数据空闲周期数据有效剔除，减小上传到上位机的数据量，提高数据的实时性。

技术领域

本实用新型属于串口卡技术领域，特别是涉及一种基于USB总线透明传输的同步串口卡。

背景技术

HDLC(High-level Data Link Control，高级数据链路控)协议是一种面向比特的高效链路层协议。一般情况下，HDLC通信协议IP核为三个部分，即外部接口模块、数据发送部分和数据接收部分。在这类面向比特的数据链路协议中，帧头和帧尾都是特定的二进制序列，通过控制字段来实现对链路的监控，可以采用多种编码方式实现高效的、可靠的透明传输。

SAR数据回放设备是机载合成孔径雷达的一个重要组成部分，一般用于将载机上SAR原始回波数据记录仪中的数据进行回放，以形成标准的计算机文件，并存储到硬盘中，以便事后地面精细成像使用。SAR原始数据具有数据率高，数据容量大的特点。

SAR数据回放设备需要将SAR原始数据透明传输至地面的显示设备用于分析机载SAR雷达的性能，现有透明传输板卡均是相应SAR数据回放设备厂家提供的专用处理板卡，其工作基于PXIe总线的高速同步串口卡，如申请号为CN201820198325.9的一种基于PXIe总线的多路串口卡，其不足之处在于：

(1)依赖SAR数据回放设备厂家，不能及时响应任务需求；

(2)便携差，需要PXIe总线工控机，往往体积比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于USB总线透明传输的同步串口卡，通过USB总线接收上位机工作模式命令，经过匹配模块获取需要匹配的数据帧头，利用时钟上升沿接收数据，并通过USB接口通知上位机接收数据，最终在外设设备数据透明传输给上位机显示，解决了现有的任务响应不及时、携带能力差的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种基于USB总线透明传输的同步串口卡，包括微处理器、两电平转换模块、有源晶振、无源晶振、同步时钟CLK和USB收发器；

所述有源晶振的输出端与微处理器的输入端连接；所述无源晶振的输出端与USB收发器的输入端连接；

两所述电平转换模块均与微处理器双向连接；两所述电平转换模块，用于进行442电平和TTL电平之间的相互转换；

所述微处理器与USB收发器双向连接；所述微处理器通过USB收发器与上位机双向连接；所述上位机通过USB总线的通信控制器发送工作模式命令至微处理器；

所述同步时钟CLK，用于采集同步串行接口SSI，利用时钟上升沿接收数据；所述微处理器根据数据中的帧信息提取上位机对应的数据信息，并将数据信息实时写入到微处理器的FIFO中；

所述微处理器内部设置有数据匹配模块；所述数据匹配模块，用于通过微处理器内寄存器来检索匹配对应的数据帧头。

优选地，所述同步串口卡还设置有用于接收外部RS422串口数据；所述RS422串口数据，用于接收外部上位机工作模式命令；所述RS422串口数据包括一对信号线(DATA+、DATA-)和一根地线。