[实用新型]一种基于串行数据传输的背板

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统及电力电子技术领域，具体为一种基于串行数 据传输的背板。

背景技术

随着高压变频方式的多样化以及对并网要求的提高，电力电子设备的控 制策略和功率器件的控制方式越来越复杂，其对控制器的要求也越来越高。 为实现数据共享，各个不同板卡的处理器需要对不同对象进行数据采集，将 计算后的结果在板卡间进行实时信息交换。

针对以上问题，目前应用到嵌入式系统中的传统总线主要有VME、 PCI、CPCI、PCI-X等，这些总线类型大多都属于并行总线，但并行通信技 术达到一定频率后，并行传输的数据开始失真。而串行总线一般采用差分信 号，其功耗小、信号串扰小，可以大幅提高通信的频率，串行总线技术正在 取代传统的并行总线成为高速接口的主流技术。在现有的串行技术中， RapidIO和PCI-E标准最具有竞争性，是一种高性能低引脚数量基于包交换 的系统级互连架构，是一个为满足当前及未来高性能嵌入式系统的需求而开 发的标准。但是由于RapidIO内核的FPGA型号较少，成本较高，在变流 器控制领域很少采用RapidIO做背板总线，通常用在通信行业；而PCI-E 可扩展板卡数固定，不能多主工作。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种扩张能力强，成本低 的基于串行数据传输的背板。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种基于串行数据传输的背板，包括串行背板总线、CPU板和多个电 路板，所述背板上设置总线控制器和总线开关；所述CPU板和电路板分别 通过串行背板总线连接背板，CPU板用于处理多个电路板之间信号；每一 个电路板上安装有总线驱动器和总线接口芯片；所述总线开关根据总线控制 器的指令选择电路板之间的数据传输路径。

优选的，至少包括一个CPU板。

优选的，总线开关采用可编程逻辑器件。

优选的，电路板为采样板、通讯板、IO板、存储板或光纤板。

优选的，CPU板采用DSP或ARM芯片。

优选的，总线控制器包括编码器、解码器、发送数据缓冲器、接收数据 缓冲器和主控制单元；所述解码器的输入端通过串行背板总线连接至CPU 板，输出端连接至接收数据缓冲器输入端；所述接收数据缓冲器的输出端连 接至主控制单元的输入端，主控制单元的输出端连接至解码器控制端；所述 发送数据缓冲器的输出端连接至编码器的输入端，编码器的输出端通过串行 背板总线连接至总线开关，编码器的控制端连接至主控制单元输出端。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供了一种基于串行数据传输的背板，通过将总线控制器和 总线开关设置于背板上，每一电路板上各安装有一个总线驱动器和一个总线 接口芯片，并采用串行数据进行数据传输；从而解决了在多个电路板之间的 串行数据传输，通过总线开关实现各电路板间数据信息交换，不仅扩展能力 强，而且成本低。

进一步的，通过CPU板采用的可编程逻辑器件的设置，能够对其数据 处理实现灵活配置，适应性强，更好的配合其扩展。

附图说明

图1是本实用新型实例中所述的串行背板总线的系统连接示意图。

图2是本实用新型实例中所述各电路板之间数据传输的环形拓扑结构。

图3是本实用新型实施例1的信号传输示意图。

图4是本实用新型实例中所述各电路板之间数据传输的网状拓扑结构。

图5是本实用新型实施例2的信号传输示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型 的解释而不是限定。

参照图1，本实用新型的优选实施例的连接示意图，具体结构如下。