[实用新型]一种数字信号自动同步装置

说明书

技术领域

本实用新型属于工业自动化设备领域，特别涉及一种数字信号自动同步装置。

背景技术

在工业自动化设备中，广泛使用异步通信方式，如：RS-232、RS485、RS-422等，速率一般为1200bit/s～115200bit/s。这种方式具有连接简单，使用方便等优点，但也有传输距离近的缺陷，如RS-232只能传送几十米，RS-485、RS-422也只能传送1000米。

现代化生产中，各种工业自动化设备，尤其是工业测量仪表的数据除去需要本地监视外，还要求将数据送至各级管理中心。一般管理中心距离现场数公里、几十公里甚至上百公里，一般的RS-232、RS485、RS-422异步通信方式不能满足远距离传输的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对一般的RS-232、RS485、RS-422异步通信方式不能满足远距离传输的要求的不足而提出一种数字信号自动同步装置，其特征在于，将成帧器、解帧器、锁相环、数字处理电路集成在一块FPGA芯片内，FPGA芯片外围与1-8个异步数据接口电路、2048kMHz的时钟晶体振荡器和锁相环用65.536MHz晶体振荡器和2M接口电路连接，电源分别连接FPGA芯片、2048kMHz的时钟晶体振荡器和锁相环用65.536MHz晶体振荡器和各异步数据接口电路。

所述数字处理电路为1-8个同步、异步数据转换器。

所述电源采用220V（AC）或-48V(DC)供电。

所述1-8个异步数据接口电路采用2048kbit/s接口电路。 

所述2M接口电路为RS-232、RS485或RS-422接口。

本实用新型的有益效果是本装置将RS-232、RS485、RS-422的多路异步数据转换为通信常用的2048kbit/s数据，可方便的在已有的SDH、PDH光纤、微波传输线路中进行远距离传输。本装置可直接与各种异步串行接口相连接，非常方便地对异步数据信号通过光纤（微波）电路进行远距离传输。采用此设备可避免多次A/D ﹑ D/A转换，提高通信质量。

附图说明

图1为数字自动同步装置方框图。

图2为数字自动同步装置外形图。

具体实施方式

本实用新型提供一种数字自动同步装置，下面结合说明书附图及实施例，对本实用新型作进一步的说明。

图1所示为数字自动同步装置方框图，在方形机箱（如图2所示）内。本装置将成帧器、解帧器、锁相环、数字处理电路集成在一块FPGA芯片内，其中数字处理电路为1-8个同步、异步数据转换器，与FPGA芯片外围的1-8个异步数据接口电路一一对应连接；锁相环与65.536MHz晶体振荡器连接， 2M接口电路连接成帧器、解帧器；2048kMHz的时钟晶体振荡器和1-8个同步、异步数据转换器连接；采用220V（AC）或-48V(DC)供电的电源分别连接FPGA芯片、2048kMHz的时钟晶体振荡器和锁相环用65.536MHz晶体振荡器和各异步数据接口电路。

所述1-8个异步数据接口电路采用2048kbit/s接口电路；所述。

由于通信常用的2048kbit/s数据是采用时钟同步的方式传输信号的，而RS-232、RS485、RS-422是异步数据，2M接口电路为RS-232、RS485或RS-422接口，是不需要时钟同步；因此，不能满足多路异步数据远距离传输的要求；因此，本实用新型通过成帧器组成一个数字帧，加入帧同步码形成一个完整的2048kbit/s数字传输帧，接收端的解帧器将各路异步数据还原（帧定位码采用符合GB/T7611-2001的帧定位码）；由于传输的异步数据最高速率为115200bit/s，读取的时钟速率应高于115200×2=230400Hz=230.4KHz，本装置采用系统同步时钟2048KHz÷8=256KHz，满足高于230.4KHz的要求，同时决定了本装置最多可以传输8路异步数据，每路异步数据的速率可以实现1200bit/s～115200bit/s的自适应要求，实现将多路异步数据转换为一路同步数据发送端，用同一时钟对各路异步数据进行一次读取。

其中，在帧结构上，采用PCM31格式即0时隙用于传输帧同步码，其余31个时隙用于传输数据。将RS-232、RS485、RS-422的多路异步数据转换为通信常用的2048kbit/s数据以方便远距离传输的要求。本装置可直接与各种异步串行接口相连接，非常方便地对异步数据信号通过光纤（微波）电路进行远距离传输。采用此设备可避免多次A/D ﹑ D/A转换，提高通信质量。