[发明专利]一种基于FPGA和DSP的星载电子系统数据接口系统

摘要

一种基于FPGA和DSP的星载电子系统数据接口转换系统，包括：FPGA处理模块、DSP处理模块、接口电路模块和附属电路模块等模块。DSP处理模块实现Spacewire数据编解码处理、收发控制、实现Spacewire控制协议以及与SpaceWire节点通信；FPGA处理模块实现了不同总线数据处理、信息流控制、各接口间信息交换等功能；接口电路模块实现与CAN节点设备、422总线节点设备、485总线节点设备、1553B节点设备的数据通信；本发明实现了SpaceWire信号与CAN信号、422信号和485信号、1553B信号间的相互转换，解决了Spacewire数据与不同总线接口信息相互兼容与相互操作的问题，可广泛应用于各种航天设备电子系统。

主权项

1.一种基于FPGA和DSP的星载电子系统数据接口转换系统，其特征在于：包括FPGA处理模块、DSP处理模块、接口电路模块和附属电路模块；DSP处理模块，接收外部系统SpaceWire设备传来的SpaceWire总线数据信号，对SpaceWire总线数据信号进行解码，将解码后的SpaceWire总线数据信号发送至FPGA处理模块；DSP处理模块，接收FPGA传来的待编码的SpaceWire总线数据信号，进行数据、地址和控制信号配置后对待编码的SpaceWire总线数据信号进行SpaceWire总线信号编码，将编码后的SpaceWire总线数据信号转换为SpaceWire总线差分数据信号，将SpaceWire总线差分数据信号存储至SDRAM存储器中，并将SpaceWire总线差分数据信号发送给外部SpaceWire总线设备；DSP处理模块也能够接收外部SpaceWire总线设备发来的SpaceWire总线数据信号，对SpaceWire总线数据信号进行解码，将解码后的SpaceWire总线数据信号存储至SDRAM存储器中，并将解码后的SpaceWire总线数据信号发送给FPGA数据处理模块；DSP处理模块，在接收到晶振电路提供的不同频率的时钟信号时，分别产生数据接收指令和数据传送指令，送至FPGA处理模块；附属电路模块，包括：电源模块、晶振电路；晶振电路为DSP处理模块提供DSP时钟信号，同时为FPGA处理模块提供不同频率的FPGA时钟信号；FPGA处理模块，在接收到DSP处理模块发送的数据接收指令后，在数据接收指令控制下接收DSP处理模块送来的解码后的SpaceWire总线数据信号，然后提取FPGA处理模块预存的CAN总线控制协议、串口总线控制协议、1553B总线控制协议，在接收到晶振电路提供的不同频率的FPGA时钟信号时，以不同的时钟频率读取解码后的SpaceWire总线数据信号，分别根据CAN总线控制协议、串口总线控制协议、1553B总线控制协议进行编码，将解码后的SpaceWire总线数据信号转化为待编码的CAN总线TTL电平信号、串口总线TTL电平信号、和1553B总线TTL电平信号，将待编码的CAN总线TTL电平信号、串口总线TTL电平信号、和1553B总线TTL电平信号发送至接口电路模块；FPGA处理模块，接收接口电路模块发送来解码后的CAN总线TTL电平信号、串口总线TTL电平信号、1553B总线TTL电平信号，FPGA处理模块根据预存的CAN总线控制协议、串口总线控制协议、1553B总线控制协议，将解码后的CAN总线数据信号、串口总线数据信号、1553B总线数据信号分别转化为待编码的SpaceWire总线数据信号，在接收到DSP处理模块发送的数据传送指令后，将待编码的SpaceWire总线数据信号发送至DSP处理模块；接口电路模块，接收FPGA处理模块传来的待编码的CAN总线TTL电平信号、串口总线TTL电平信号、和1553B总线TTL电平信号，将待编码的CAN总线TTL电平信号、串口总线TTL电平信号、和1553B总线TTL电平信号进行编码和电压转换后分别转换为CAN总线数据信号、串口总线数据信号和1553B总线数据信号发送给外部；同时，接口电路模块，接收外部传来的CAN总线数据信号和串口总线数据信号、1553B总线数据信号，分别进行解码和电平转换得到解码后的CAN总线TTL信号和串口总线TTL信号、1553B总线TTL电平信号，将解码和电平转换后得到的CAN总线TTL信号和串口总线TTL信号、1553B总线TTL电平信号，依次发送给FPGA处理模块；电源模块为FPGA处理模块、DSP处理模块、接口电路模块、晶振电路提供正常工作电压。