基于网络控制和通信的网络控制板以及模块化仪器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种基于网络控制和通信的网络控制板，包括：网络接口，用于与上位机进行数据通信；接口电路，用于将网络接口的通信协议转换为现场可编程门阵列的通信协议；现场可编程门阵列，用于将接收的指令或数据分发至总线接口；总线接口，用于连接外部扩展板。本实用新型专利技术使用网络接口与上位机进行通信并采用现场可编程门阵列作为主控芯片，实现了远程控制，不需要配套的通信板卡降低了网络控制板的成本；而且支持自定义总线，并因此可支持网络主控制板与其它板卡位置互换，使用更加灵活。

【技术实现步骤摘要】
基于网络控制和通信的网络控制板以及模块化仪器
本技术涉及控制
，具体涉及一种基于网络控制和通信的网络控制板以及模块化仪器。
技术介绍
现有的模块化仪器以嵌入式系统板为主控制板，内含计算机操作系统和LABVIEW软件。模块化仪器的主控制板通常位于其机箱的左侧，与电源模块相邻。且主控制板的位置不能随意改变，远程控制类型的模块化仪器，其连接线有光纤和铜线两种形式，这种方式需要上位计算机安装配套的通信板卡。由于现有的主控制板含有CPU或操作系统，或需要专门的配套通信板卡，导致仪器造价高；而且依赖已有的总线标准，不支持自定义总线以及不支持板卡位置互换，限制了其使用的灵活性和内部设计的灵活性。因此亟需一种广泛适用的具有便捷、灵活的优势的网络控制板。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种基于网络控制和通信的网络控制板以及模块化仪器，具有结构简单、连接方便以及适用性强的优点。为实现上述目的，本技术提供以下技术方案：一方面，本技术提供了一种基于网络控制和通信的网络控制板，包括：网络接口，用于与上位机进行数据通信；接口电路，用于将网络接口的通信协议转换为现场可编程门阵列的通信协议；现场可编程门阵列，用于将接收的指令或数据分发至总线接口；总线接口，用于连接外部扩展板；所述网络接口的一端与上位机相连接，另一端与接口电路相连接；所述接口电路的另一端与所述现场可编程门阵列相连接；所述总线接口的一端与所述现场可编程门阵列相连接；另一端与外部扩展板相连接；所述接口电路将多个所述网络接口接收的指令或数据进行通信协议转换并发送至所述现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将接收的指令或数据发送至所述总线接口。进一步的，所述网络接口为：RJ45网络接口或WIFI无线网络接口。进一步的，所述现场可编程门阵列采用FPGA芯片或CPLD芯片。进一步的，所述总线接口采用CPCI连接器与外部扩展板进行数据通信，所述外部扩展板的总线类型为：CPCI总线，PCI-E总线或自定义总线。另一方面，本技术还提供了一种模块化仪器，包括：机箱，设置在机箱内壁上的背板，设置在背板上的如权利要求1-4任一项所述的网络控制板，以及设置在背板上的功能扩展板；所述网络控制板通过其上的网络接口接收上位机下发的指令或数据，并通过背板将指令或数据发送至功能扩展板。进一步的，所述功能扩展板包括：1553B总线通信板或ARINC429总线通信板。进一步的，所述网线为双绞线。进一步的，所述机箱采用3U机箱或6U机箱。进一步的，当多个模块化仪器通过各自的RJ45网络接口的网络控制板与上位机通信时，采用级联的方式，即下一级模块化仪器通过上一级模块化仪器的网络接口转接，实现与上位机的通信；当多个模块化仪器通过各自的WIFI无线网络接口的网络控制板与上位机通信时，采用星型拓扑结构与上位机通信。由上述技术方案可知，本技术所述的一种基于网络控制和通信的网络控制板使用网络接口与上位机进行通信并采用现场可编程门阵列作为主控芯片，实现了远程控制，不需要配套的通信板卡降低了网络控制板的成本；而且支持自定义总线，并因此可支持网络主控制板与其它板卡位置互换，使用更加灵活。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种基于网络控制和通信的网络控制板的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种模块化仪器的结构示意图；图3是本技术实施例中上位机与一个模块化仪器通过RJ45网络接口的连接示意图；图4是本技术实施例中上位机与多个模块化仪器通过RJ45网络接口的连接示意图；图5是本技术实施例中上位机与多个模块化仪器通过WIFI无线网络接口的连接示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供了一种基于网络控制和通信的网络控制板，参见图1，该网络控制板包括：网络接口10，用于与上位机进行数据通信；接口电路20，用于将网络接口10的通信协议转换为现场可编程门阵列30的通信协议；现场可编程门阵列30，用于将接收的指令或数据分发至总线接口40；总线接口40，用于连接外部扩展板；所述网络接口10的一端与上位机相连接，另一端与接口电路20相连接；所述接口电路20的另一端与所述现场可编程门阵列30相连接；所述总线接口40的一端与所述现场可编程门阵列30相连接；另一端与外部扩展板相连接；所述接口电路20将多个所述网络接口接10收的指令或数据进行通信协议转换并发送至所述现场可编程门阵列30，所述现场可编程门阵列30将接收的指令或数据发送至所述总线接口40。在具体实施时，网络控制板上具有多个网络接口，多个网络接口通过接口电路与现场可编程门阵列电连接，并将接收的指令或数据发送至现场可编程门阵列。由于网络接口采用的通信协议与现场可编程门阵列的通信协议并不相同，因此需要接口电路进行协议转换。网络控制板上的多个网络接口可以实现多个网络控制板的级联或者其他的拓扑连接。多个网络接口在向现场可编程门阵列发送指令或数据时，仅有一个网络接口与现场可编程门阵列进行通信，其他的网络接口处于空闲状态，若有多个网络控制板，则一个网络接口与现场可编程门阵列进行通信其他的网络接口用于与其他的网络控制板上的现场可编程门阵列进行通信。多个网络接口均采用RJ45网络接口或WIFI无线网络接口，网络接口还可以采用其他的能够实现与上位机通信的接口，不局限上述两个接口。现场可编程门阵列在接收到指令或数据后将接收的指令或数据发送至总线接口，总线接口连接多个不同功能的外部扩展板，则可以实现通过现场可编程门阵列控制多个不同功能的外部扩展板。现场可编程门阵列采用FPGA(Field－ProgrammableGateArray)芯片或CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)芯片作为主控芯片。进一步的，所述总线接口采用CPCI连接器与外部扩展板进行数据通信，外部扩展板的总线类型为：CPCI总线，PCI-E总线或自定义总线。通过现场可编程门阵列使网络控制板可以直接与用户自定义的总线接口相连接，用户也可以直接使用CPCI总线接口或PCI-E总线接口与网络控制板相连接。从上述描述可知，本技术实施例提供的网络控制板使用网络接口与上位机进行通信并采用现场可编程门阵列作为主控芯片，实现了远程控制，不需要配套的通信板卡降低了网络控制板的成本；而且支持自定义总线，并因此可支持网络主控制板与其它板卡位置互换，使用更加灵活。本技术实施例提供了一种模块化仪器，参见图2，该模块化仪器包括：机箱21，设置在机箱21内壁上的背板22，设置在背板上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于网络控制和通信的网络控制板，其特征在于，所述网络控制板包括：网络接口，用于与上位机进行数据通信；接口电路，用于将网络接口的通信协议转换为现场可编程门阵列的通信协议；现场可编程门阵列，用于将接收的指令或数据分发至总线接口；总线接口，用于连接外部扩展板；所述网络接口的一端与上位机相连接，另一端与接口电路相连接；所述接口电路的另一端与所述现场可编程门阵列相连接；所述总线接口的一端与所述现场可编程门阵列相连接；另一端与外部扩展板相连接；所述接口电路将多个所述网络接口接收的指令或数据进行通信协议转换并发送至所述现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将接收的指令或数据发送至所述总线接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于网络控制和通信的网络控制板，其特征在于，所述网络控制板包括：网络接口，用于与上位机进行数据通信；接口电路，用于将网络接口的通信协议转换为现场可编程门阵列的通信协议；现场可编程门阵列，用于将接收的指令或数据分发至总线接口；总线接口，用于连接外部扩展板；所述网络接口的一端与上位机相连接，另一端与接口电路相连接；所述接口电路的另一端与所述现场可编程门阵列相连接；所述总线接口的一端与所述现场可编程门阵列相连接；另一端与外部扩展板相连接；所述接口电路将多个所述网络接口接收的指令或数据进行通信协议转换并发送至所述现场可编程门阵列，所述现场可编程门阵列将接收的指令或数据发送至所述总线接口。2.根据权利要求1所述的网络控制板，其特征在于，所述网络接口为：RJ45网络接口或WIFI无线网络接口。3.根据权利要求1所述的网络控制板，其特征在于，所述现场可编程门阵列采用FPGA芯片或CPLD芯片。4.根据权利要求1所述的网络控制板，其特征在于，所述总线接口采用CPCI连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天飞，
申请(专利权)人：北京世纪晨数据技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11