[发明专利]一种适用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信系统

权利要求书

1.一种用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，包括：

电源管理模块(1)，为整个系统中各模块提供电源，通过DC-DC变换，输出2.5V和3.3V的电压，给中央控制单元(2)以及双向总线收发器(3)供电；

中央控制单元(2)，用于控制双向总线收发器(3)和CAN总线控制器(4)，模拟CAN总线时序；

双向总线收发器(3)，用于进行芯片电平转换，实现3.3VI/O接口与5V TTL接口之间的电平匹配；

CAN总线控制器(4)，支持CAN总线技术规范2.0A、和2.0B，能发送和接收标准帧和扩展帧，同时具有接收滤波和信息管理的功能；

CAN总线收发器(5)与物理总线直接电相连，将CAN总线控制器产生的数字信号转换为适合于在总线上发送的信号，完成对总线的差动发送和接收；所述的CAN总线控制器模块(4)与所述的CAN总线收发模块(5)之间通过两条数据收发线RXD和TXD实现数据通信；

A/D采集模块(6)，采集模拟量数据，转换为数字量数据输入给中央控制单元(2)，每路数据由1位起始位、3位通道标识位以及12位转换结果数据位组成；所述的A/D采集模块(6)有8路模拟量输入端VIN1-VIN8，所有的输入端共用一个公共端，8路模拟量通过输入接口滤波电路(7)进入A/D采集模块(6)的输入端；中央控制单元(2)通过提供A/D采集模块(6)的控制信号和时钟信号，选择转换通道，实现分时多路采集；

输入接口滤波电路(7)，对输入的模拟量信号进行滤波；共有8路，对每路模拟量输入端与地端分别并联两个起滤波作用的独石电容。

2.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，还包括用来增强系统的抗干扰能力的2路高速光电耦合器，所述的CAN收发器(5)的发送数据输入端和接收数据输出端通过所述的高速光电耦合器构成的隔离电路相连或直接与CAN总线控制器(4)的发送数据输出端和接收数据输入端连接；CAN总线收发器(5)的发送数据输入端与第二路高速光电耦合器的输出口OT端相连，接收数据输出端与第一路高速光电耦合器的输入口-IN端相连。

3.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的电源管理模块(1)完成5V电压到2.5V，完成5V电压到和3.3V电压之间的转换，由M.S.Kennedy公司的电源芯片构成。

4.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的中央控制单元(2)采用Xilinx辐射加固的FPGA，该中央控制单元(2)经过双向总线收发器(3)与CAN总线控制器(4)相连。

5.按权利要求4所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的双向总线收发器(3)采用AEROFLEX公司的宇航级器件。

6.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的CAN总线控制器(4)和CAN总线收发器(5)采用工业级的芯片。

7.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的A/D采集模块(6)是美国国家航空航天局用于宇航级飞行任务的军温级商用A/D芯片，功耗最大50mW，休眠状态下75uW。

8.按权利要求1所述的用于小卫星控制器局域网的数据采集及通信的系统，其特征在于，所述的独石电容分别为0.1uF和10uF的。