一种有效载荷数据传输总线终端的制作方法
【专利摘要】一种有效载荷数据传输总线终端，能够减少通信舱内有效载荷分系统与上位机之间的电缆数量。包括时钟分频模块（001）、总线主份接口模块（002）、总线备份接口模块（003）、协议处理模块（004）和数据采集模块（005）；时钟分频模块（001）一端接外部晶振或时钟，另一端接终端内其他模块，为其他模块提供工作时钟；总线主份接口模块（002）和总线备份接口模块（003）的一端接外部总线，另一端接协议处理模块（004）；协议处理模块（004）一端接有效载荷控制设备，一端通过数据采集模块（005）接有效载荷设备的状态和模拟量采集端；数据采集模块（005）实时采集有效载荷设备的状态数据以及电流、电压、温度模拟数据，将采集的数据发送至协议处理模块（004）。
【专利说明】一种有效载荷数据传输总线终端
【技术领域】
[0001]本实用新型属于卫星综合电子系统领域，涉及一种用于有效载荷数据传输总线终端。
【背景技术】
[0002]通信卫星载荷设备行波管放大器(TWTA)多功能组件是通信卫星有效载荷分系统的关键组成部分，一般具有9个遥测量，需要6条遥控指令。实现TWTA多功能组件的遥控遥测方式有很多种。目前，如果采用点对点的方式实现TWTA多功能组件遥控遥测，即每个遥测参数、每条遥控指令都通过一根单独的电缆进行传输，若将电路的回线包含在内，则实现一台TWTA多功能组件需要30根电缆，若按整星60台TWTA的配置计算，则总共需要的电缆数量为1800根。
[0003]由于通信舱内空间和整星重量受限，载荷系统点对点式的遥测遥控方式已不能适应当前卫星载荷系统设备扩容的需求以及新型大容量通信卫星的发展需要，在实用新型专利《一种用于有效载荷分系统数据传输的总线》(CN201120326416)中，公开了一种用于有效载荷分系统数据传输的总线，该总线应用于通信卫星载荷设备行波管放大器(TWTA)遥测遥控数据传输，有效减少了通信舱内有效载荷分系统与上位机之间的电缆数量，提升了通信卫星的载荷能力，其核心包括总线控制器(BC)和总线终端(RT)两部分。
【发明内容】
[0004]本实用新型的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种有效载荷数据传输总线终端，能够有效减少通信舱内有效载荷分系统与上位机之间的电缆数量。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:一种有效载荷数据传输总线终端，其特征在于:包括时钟分频模块、总线主份接口模块、总线备份接口模块、协议处理模块和数据采集模块；时钟分频模块一端接外部晶振或时钟，另一端接终端内其他模块，为其他模块提供工作时钟；总线主份接口模块、总线备份接口模块一端接外部总线，一端接协议处理模块，协议处理模块一端接有效载荷控制设备，一端通过数据采集模块接有效载荷设备的状态或模拟量采集端；数据采集模块实时采集有效载荷设备的状态数据以及电流、电压、温度模拟数据，将采集的数据发送至协议处理模块；总线主份接口模块和总线备份接口模块分别采集外部总线的总线指令数据，将采集的总线指令数据转化为预设的数据格式后发送至协议处理模块；协议处理模块根据接收数据的先后，选择在先接收的总线指令数据，并对其进行奇偶校验，校验未通过，则丢弃该总线指令数据；校验通过后，解析该总线指令数据，当解析为遥控指令时，将遥控指令发送至有效载荷设备；当解析为遥测数据传输指令时，按照预先设定的固定间隔时间将数据采集模块发送的状态数据以及模拟数据通过协议处理模块选择的总线指令数据对应的接口模块发送至相应总线。
[0006]本实用新型与现有技术相比有益效果为:本实用新型主要提供一种有效载荷数据传输总线终端，可用于卫星上，能够有效减少通信舱内有效载荷分系统与上位机之间的电缆数量。该IP核功能完善，不仅能够满足上述用于有效载荷分系统的数据传输总线规定的终端采集传输规范，还能模拟采集端设备行为、作为终端等效器使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型应用实例示意图；
[0008]图2为本实用新型结构图；
[0009]图3为本实用新型的工作流图。
【具体实施方式】
[0010]为了说明本实用新型的设计思想，在此给出了有效载荷数据传输总线终端的一个简单应用实例，如图1所示。此应用实例由总线控制端模块，有效载荷I模块，有效载荷2模块组成。总线控制端模块发起有效载荷总线的操作，通过有效载荷线缆去控制和访问有效载荷I模块和有效载荷2模块。其中有效载荷数据传输总线终端是整个系统的核心部分，为多个有效载荷提供标准的控制与测量通信接口。有效载荷数据传输总线终端只能被动的配合总线控制模块发起的请求，并按照总线控制模块的指令内容发送响应信息。
[0011]本实用新型具体实施方法如下:
[0012]图2所示为有效载荷数据传输总线终端结构框图。以通过总线控制模块进行一次总线访问为例，描述本实用新型的一个实施例。
[0013]本实用新型终端包括时钟分频模块001、总线主份接口模块002、总线备份接口模块003、协议处理模块004和数据采集模块005，各模块之间的连接关系如下:
[0014]时钟分频模块001 —端接外部晶振或时钟，一端接内部其他模块,为其他模块提供工作时钟；总线主份接口模块002、总线备份接口模块003 —端接外部总线，一端接内部协议处理模块004，协议处理模块004 —端接有效载荷控制设备，一端通过数据采集模块005接有效载荷设备的状态或模拟量采集端。a)总线主份接口模块002或总线备份接口模块003接收总线数据信号或发送数据信号至总线；b)协议处理模块004是有效载荷分系统数据传输总线物理层协议控制的核心，其采用有线状态机FSM实现总线协议规定的总线时序以及数据的接收或发送缓存控制。协议处理模块004输出控制指令，缓存有效载荷状态或模拟量；c)数据采集模块005与遥测功能相接，完成外部状态量和模拟量的自动采集。变换后的数据缓存在协议处理模块004中。
[0015]时钟分频模块001根据接收的外部晶振或时钟输入的信号产生全局时钟，作为终端内其他模块的工作时钟；数据采集模块实时采集有效载荷设备的状态数据以及电流、电压、温度模拟数据，将采集的数据发送至协议处理模块004 ；
[0016]总线主份接口模块002和总线备份接口模块003分别采集外部总线的总线指令数据，将采集的总线指令数据转化为预设的数据格式后发送至协议处理模块004;外部总线为五线制总线，包括遥控使能信号、遥控数据、遥测使能信号、遥测数据以及时钟信号。若遥控使能信号有效，总线指令数据中遥控数据将按时钟信号被采样，并保存为预设的数据格式。若遥测使能信号有效，总线指令数据中遥测数据将按时钟信号被发送。预设的数据格式由终端地址信息、指令类型、指令数据、奇偶校验等四部分组成，数据格式详细如下图所示。[0017]表数据格式
[0018]
地址I指令类型I指令数据I奇偶校验
[0019]协议处理模块004根据接收数据的先后，选择在先接收的总线指令数据，并对其进行奇偶校验，校验未通过，则丢弃该总线指令数据；校验通过后，解析该总线指令数据，为当前终端地址遥控指令时，将指令数据发送至有效载荷设备；为当前终端地址遥测数据传输指令时，按照预先设定的固定间隔时间，将数据采集模块发送的状态数据以及模拟数据通过协议处理模块004选择的总线指令数据对应的接口模块发送至相应总线，详细工作流如图3所示。
[0020]本实用新型未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。
【权利要求】
1.一种有效载荷数据传输总线终端，其特征在于:包括时钟分频模块(001)、总线主份接口模块(002 )、总线备份接口模块(003 )、协议处理模块(004 )和数据采集模块(005 ); 时钟分频模块(001) —端接外部晶振或时钟，另一端接终端内其他模块，为其他模块提供工作时钟；总线主份接口模块(002 )和总线备份接口模块(003)的一端接外部总线，另一端接协议处理模块(004);协议处理模块(004) —端接有效载荷控制设备，一端通过数据采集模块(005)接有效载荷设备的状态和模拟量采集端；数据采集模块(005)实时采集有效载荷设备的状态数据以及电流、电压、温度模拟数据，将采集的数据发送至协议处理模块(004)；总线主份接口模块(002)和总线备份接口模块(003)分别采集外部总线的总线指令数据，将采集的总线指令数据转化为预设的数据格式后发送至协议处理模块(004);协议处理模块(004)根据接收数据的先后，选择在先接收的总线指令数据，并对其进行奇偶校验，校验未通过，则丢弃该总线指令数据；校验通过后，解析该总线指令数据，当解析为遥控指令时，将遥控指令发送至有效载荷设备；当解析为遥测数据传输指令时，按照预先设定的固定间隔时间将数据采集模块(005)发送的状态数据以及模拟数据通过协议处理模块(004)选择的总线指令数据对应的接口模块发送至相应总线。
【文档编号】H04L12/40GK203444471SQ201320448032
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年7月25日 优先权日:2013年7月25日
【发明者】万小磊, 刘文婷, 熊晓将, 郝燕艳, 李明峰 申请人:中国空间技术研究院