[发明专利]一种基于千兆以太网的同步串行信号采集控制装置

摘要

本发明公开了一种基于千兆以太网的同步串行信号采集控制装置，该装置包括SSI信号采集装置、主控单元、千兆以太网通信装置以及上位机；千兆以太网通信装置通过主控单元实现与SSI信号采集装置的连接；SSI信号采集装置直接与外部传感器连接，采集传感器原始数据；上位机与千兆以太网通信装置采用UDP协议进行数据传输，硬件连接需要采用支持千兆传输速率的网线。本发明采用千兆以太网通信接口，与传统PCI、USB总线相比，传输速率大大提高，因此可以支持更多数量的采集通道，以及更高采集频率的外设传感器，同时，以太网接口连接方便且通信距离更远，还可与以太网交换机、个人PC、工控机等多种设备进行连接，具有组网灵活、传输可靠、成本低廉等特点。

主权项

1.一种基于千兆以太网的同步串行信号采集控制装置，其特征在于：该装置包括SSI信号采集装置、主控单元、千兆以太网通信装置以及上位机；所述SSI信号采集装置包括差分电平转换模块、电压保护模块和DB‑25接口座；SSI信号传感器、DB‑25接口座、电压保护模块和差分电平转换模块依次连接；差分电平转换模块将SSI信号传感器输出的一组差分时钟信号和一组差分数据信号分别转换为单端信号并传输给主控单元；所述千兆以太网通信装置包括千兆以太网物理层管理芯片和以太网接口座；千兆以太网物理层管理芯片连接主控单元中的MAC层接口和传输介质接口，用以实现以太网物理层功能；以太网接口座通过差分走线连接千兆以太网物理层管理芯片，通过超五类网络线缆连接上位机，同时内置有LED灯，指示网络连接和传输状态；所述主控单元作为信号采集控制装置的核心模块，用于整个装置的功能实现和时序控制，其中一部分资源用以实现内嵌千兆以太网MAC层控制器，通过MAC层接口和传输介质接口实现与外部千兆以太网物理层管理芯片的连接，另一部分资源用以实现对SSI信号采集装置的时序控制，同时，还有一部分资源用以实现SSI信号采集装置、千兆以太网通信装置和上位机的协同控制，包括对上位机控制命令的解析和实现、SSI信号采集装置时序控制过程和数据上传时序控制过程的协调；所述上位机包括控制面板和显示面板两部分，控制面板用于设置采集和传输参数，这些参数对应特定的控制指令经以太网传输下发到主控单元，显示面板用于显示主控单元上传的传感器数据。