[实用新型]一种双余度操纵信号通信显示控制器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种操纵信号通信显示控制器。该控制器可用于舰船、航空系统的舰载、机载设备通信控制。

背景技术：

目前舰船的主要操纵控制信号包括离散量、模拟量及CAN总线信号，通信显示控制器需要实现将这些信号发送于显示器进行显示，同时发送给其他设备。已有的实验方案为信号转发及显示功能均由PC104实现，该方案缺点为舰船上电压不稳时，PC104断电，引起通信功能中断。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种双余度操纵信号通信显示控制器，由CPLD加ETX实现电压不稳时，信号转发功能仍能由CPLD实现，同时ETX模块相比PC104，实现了核心功能，精简了多余功能，因此系统功能更为稳定。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：一种双余度操纵信号通信显示控制器包括主控板和电源板，其中：主控板采用控制单元模块(CPLD)处理数据通信，ETX模块作为显示处理单元。

其中，所述的主控板还包括两路CAN总线；所述的主控板还包括固态盘；所述的主控板还包括标准接口和非标准扩展模块；所述的板电源包括输入处理模块和电源板供电模块；所述的CAN总线包括CAN控制器、隔离器件和CAN驱动，其中隔离器件位于CAN控制器和CAN驱动之间；所述的标准接口主要包括VGA、键盘、鼠标、USB及以太网，所述的非标准扩展模块包括控制单元模块(CPLD)、离散量采集模块、离散量发生模块、模拟量采集模块、模拟量发生模块、CAN总线模块和外部同步时钟模块。

本实用新型的有益效果是：CPLD处理数据通信，ETX处理显示及维护等功能，在恶劣的电源环境下，可保证系统通信功能正常；两路CAN总线皆为双余度设计，增加了系统可靠性，符合舰载、机载设备的高可靠性；在CAN控制器CAN驱动模块增加了隔离器件，提供了系统可靠性和抗干扰能力；固态盘可存储大量控制数据，便于后期维护。

附图说明：

图1为产品主控板的电路原理图。

图2为产品电源板的电路原理图。

图3为CAN控制模块电路图。

图4为CAN收发模块电路图。

图5为离散量采集模块电路图。

图6为离散量输出模块电路图。

图7为模拟量输入模块电路图。

图8为模拟量输出模块的电路图。

图9为电源输入处理模块的电路图。

具体实施方式：

图1所示ET模块1处理来自功能板其他模块的数据信息，包括：对输入的模拟量作采样，对CAN模块输入的信息作解析，通过I/O口控制离散量数据，输出CAN数据及模拟量信息。并提供标准接口主要包括CF卡、VGA、USB、串口1和串口2、鼠标、键盘等多种计算机标准接口。

CAN总线模块电路主要包括：CPLD7、控制器14、总线收发器16、隔离器15等组成。为了降低各种原因引起的收发器的电气损坏，采用CAN通信网络的冗余。电路中采用Philips公司生产的SJA1000控制器和与其配套的TJA1050收发器进行CAN通信，并按照CAN总线物理层协议选择总线介质，设计布线方案，连接成CAN网络。

图3所示CAN总线控制电路。CAN通信控制器SJA1000是CAN总线接口电路的核心，通过它实现上位机与现场微处理器之间的数据通信，并完全支持CAN2.0B协议。SJA1000主要完成CAN的通信协议，而CAN总线收发器的主要功能是增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，降低射频干扰(RFI)，实现热防护等。其中SJA1000通过AD地址数据复用脚通过ISA总线接收来自ETX的数据，通过内置CAN控制器把数据转换成CAN信号。JS164245数字芯片用于完成SJA1000芯片与CPLD芯片间的电平转换，CPLD芯片用于CAN总线与ISA总线通信并模拟SJA1000的控制时序。

图4所示为CAN收发器电路。TJA1050是CAN控制器与物理总线间的接口，可以提供对总线的差动发送和接收能力，与IS011898标准完全兼容，并具有抗瞬间干扰、保护总线的能力。为了提高系统的可靠性和抗干扰能力，在CAN控制器和CAN收发器之间采用光耦6N137进行隔离。

图5、图6所示为离散量采集、发生电路。JS164245一方面用于电平转换，光耦TLP627用于电气隔离。TLP627的集极-发射极耐压V_CEO＝300V，最大输出电路I_C＝150mA，满足输出驱动要求。