技术特征：
1.一种基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，包括电源转换模块，主机通信及选择模块、fpga切换控制模块，dvi切换模块，usb切换模块，rs232接口模块，rs422接口模块和ps2接口模块；所述fpga切换控制模块分别与主机通信及选择模块、dvi切换模块、usb切换模块、rs232接口模块、rs422接口模块和ps2接口模块连接；所述电源转换模块用于将接入的电源转换为切换装置工作所需的电源，为切换装置的各个模块供电；所述主机通信及选择模块用于接收外部主机发送切换指令以及io切换选择信号；所述fpga切换控制模块用于接收主机通信及选择模块的切换指令，并向dvi切换模块，usb切换模块，rs232接口模块，rs422接口模块和ps2接口模块发送切换指令；所述dvi切换模块和usb切换模块用于实现dvi、usb信号切换；所述rs232接口模块，rs422接口模块用于实现rs232、rs422串口信号电平的转换；所述ps2接口模块用于实现ps2信号电平的转换。2.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述电源转换模块的一端接入12v电压，并分别通过两个电源转换芯片将12v电源将至5v和3.3v电压，所述5v和3.3v电压的输出端各自分别串联一个电阻和一个发光二极管，用于供电指示；所述两个电源转换芯片的5v和3.3v直流电压分别经过磁珠与切换装置的5v、3.3v电源网络连接，用于电源的调试隔离及工作直流电源滤波；所述电源转换芯片采用型号为bl8033电源芯片。3.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述主机通信及选择模块包括两路串行接口和四路io选择信号输入；其中两路串行接口用于与连接外部主机与fpga切换控制模块，两路串行接口采用一块收发芯片完成数据收发电平转换；所述四路io选择信号输入为悬空或接信号地；所述主机通信及选择模块的串行接口采用rs232电平标准，rs232至lvttl电平转换采用er3232ss芯片，单个芯片完成两路rs232串行通信接口的数据收发电平转换。4.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述usb切换模块包括多个usb2.0信号切换通道，每个usb2.0信号切换通道采用双向多路开关选择芯片将输入的多路usb信号选择一路切换输出；所述usb切换模块通过io引脚与fpga切换控制模块连接；所述双向多路开关选择芯片采用was4735q芯片。5.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述rs232接口模块包括多个收发芯片，每个收发芯片完成两路rs232电平至fpga的lvttl电平标准的转换，实现对外的rs232信号通路；所述rs422接口模块包括多个收发芯片，每个收发芯片完成一路rs422电平至fpga的lvttl电平标准的转换，实现对外的rs422信号通路；所述rs232接口模块的收发芯片采用er3232ss芯片；所述rs422接口模块的收发芯片采用er3491ss芯片。6.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述ps2接口
模块采用多个分立元器件实现ps2电平至fpga的lvttl电平标准的转换。7.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述dvi切换模块包括dvi切换芯片，esd防护芯片；所述dvi切换芯片与fpga切换控制模块通过io引脚连接，用于完成fpga切换控制模块的dvi输入视频通道的切换输出选择控制，所述esd防护芯片有多个，分别与fpga切换控制模块的dvi输入视频通道和dvi切换芯片的切换输出的dvi视频连接，对其进行esd防护；所述dvi切换芯片采用lt8642ux芯片，esd防护芯片采用esd5344d芯片。8.根据权利要求7所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述dvi切换模块包括多个eeprom芯片，eeprom芯片分别与fpga切换控制模块连接，接收fpga切换控制模块输出的dvi数字视频数据，根据芯片预设的edid信息输出相应分辨率的dvi数字视频信号。9.根据权利要求1所述的基于6u-cpex规范的信号切换装置，其特征在于，所述fpga切换控制模块采用gw1n-9型fpga芯片。
技术总结
本实用新型公开了一种基于6U-CPEX规范的信号切换装置，包括电源转换模块，主机通信及选择模块、FPGA切换控制模块，DVI切换模块，USB切换模块，RS232接口模块，RS422接口模块和PS2接口模块；其中电源转换模块用于装置供电，主机通信及选择模块和FPGA切换控制模块相互配合，完成各个信号和接口的切换。本实用新型的信号切换装置可以做到单个装置完成多重信号和接口的切换，工作效率及安全性高，且装置符合6U-CPEX规范，满足各个控制领域、显示及操控设备多种接口的切换控制应用需求，具有一定的推广价值。推广价值。推广价值。
技术研发人员：张志琴 张琦 李二磊 崔周培 李臣 徐宁 李相莲 华尧 李巍 褚迎东
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一六研究所
技术研发日：2022.08.04
技术公布日：2022/12/27