HSC串行总线主机通讯控制板制造技术

本实用新型专利技术公开了HSC串行总线主机通讯控制板，所述主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI‑E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，该所述主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，且所述核心通讯处理单元由10M04SCE144 FPGA完成。该HSC串行总线主机通讯控制板，运行在计算机上的控制软件通过HSC数据通讯驱动程序与主机通讯控制板通讯，控制软件通过查询主机通讯控制板获取与该卡连接的所有设备信息，并通过主机通讯控制板访问指定的控制板卡，主机通讯控制板还设有辅助处理器，便于处理大量计算的任务。

【技术实现步骤摘要】
HSC串行总线主机通讯控制板
本技术涉及控制板
，具体为HSC串行总线主机通讯控制板。
技术介绍
HSC串行总线主机通讯控制板(后面简称主机通讯控制板)是基于PCI-E总线的通讯控制板，是HSC总线工业控制系统的核心通讯单元。主机通讯控制板通过三个光纤接口与其他HSC串行总线通讯板通讯，获取其他HSC串行总线通讯板上所挂接设备的信息，并对这些设备统一管理。主机通讯控制板还具有本地HSC串行总线，负责管理连接到主机通讯控制板HSC总线上的设备。而目前现有技术对使用基于HSC串行总线结构的控制系统，提供分机中HSC通讯控制板与控制主机的互联通讯，通过HSC驱动程序，无法为控制软件直接访问HSC总线设备提供访问通道，为此，提出HSC串行总线主机通讯控制板。
技术实现思路
本技术提供如下技术方案：HSC串行总线主机通讯控制板，所述主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI-E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，该所述主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，且所述核心通讯处理单元由10M04SCE144FPGA完成，主机的PCI-E接口由芯片IT8893E桥接芯片完成，将PCI-E接口转换成PCI-32接口后接入所述核心通讯处理单元，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，辅助处理器由STM32F446RCT6处理器构成，处理器通过两条SPI总线与信号处理单元通讯，所述供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。优选的，光纤数据收发单元设置有LED通讯指示灯，指示当前光纤收发器的工作状态。优选的，本地HSC串行总线：集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接，对本地HSC串行总线设备检测、配置和通讯，检测HSC串行总线上设备插入和拔出的状态。优选的，核心通讯处理单元在计算机内存中映射的内存长度为256MB。优选的，核心通讯处理单元根据控制软件发送的地址信息，寻址到正确端口和设备，将数据转发出去，接收来自其他总线通讯控制板的数据，并在本地缓存。优选的，通过两路SPI总线与辅助处理器通讯，通讯速率分别为48Mbps和20Mbps。与现有技术相比，本技术提供了HSC串行总线主机通讯控制板，具备以下有益效果：该HSC串行总线主机通讯控制板，运行在计算机上的控制软件通过HSC数据通讯驱动程序与主机通讯控制板通讯，控制软件通过查询主机通讯控制板获取与该卡连接的所有设备信息，并通过主机通讯控制板访问指定的控制板卡，主机通讯控制板还设有辅助处理器，便于处理大量计算的任务。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板的电路图；图3为本技术核心通讯处理单元电路图；图4为本技术PCI-E接口转换成PCI-32接口后接入核心通讯处理单元的电路图；图5为本技术中设备接入检测通过检测与通讯底板连接的针脚电平来判断设备插入或者拔出的状态的电路图。图6为本技术中辅助处理器的电路图；图7为本技术中电源降压单元的电路图。具体实施方式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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。如图1-7所示，HSC串行总线主机通讯控制板，所述主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI-E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，该所述主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，且所述核心通讯处理单元由10M04SCE144FPGA完成，主机的PCI-E接口由芯片IT8893E桥接芯片完成，将PCI-E接口转换成PCI-32接口后接入所述核心通讯处理单元，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，辅助处理器由STM32F446RCT6处理器构成，处理器通过两条SPI总线与信号处理单元通讯，所述供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。光纤数据收发单元设置有LED通讯指示灯，指示当前光纤收发器的工作状态。本地HSC串行总线：集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接，对本地HSC串行总线设备检测、配置和通讯，检测HSC串行总线上设备插入和拔出的状态。核心通讯处理单元在计算机内存中映射的内存长度为256MB。核心通讯处理单元根据控制软件发送的地址信息，寻址到正确端口和设备，将数据转发出去，接收来自其他总线通讯控制板的数据，并在本地缓存。通过两路SPI总线与辅助处理器通讯，通讯速率分别为48Mbps和20Mbps。需要说明的是，主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI-E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，如图1所示。1、主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，如图2所示。2、核心通讯处理单元由10M04SCE144FPGA完成，使用Verilog硬件描述语言实现以下功能：光纤数据收发：集成了三个SERDES串行解串器，完成光纤数据的串并转换，使用LVDS接口与光纤模块连接；光纤数据收发单元设置有LED通讯指示灯，指示当前光纤收发器的工作状态；本地HSC串行总线：集成一个SERDES串行解调器，使用BLVDS接口与高速通讯背板连接。对本地HSC串行总线设备检测、配置和通讯，检测HSC串行总线上设备插入和拔出的状态，对于插入的设备自动查询该设备的类型及能力，并分配资源；对于拔出的设备回收资源，并实时通知远程主控设备新设备的加入和拔出。实现HSC高速通讯协议，完成数据帧的接收、发送、解包、组包以及数据校验，数据校验错误时，要求发送数据的设备数据重发。对于要发送的数据组包，加入校验后发送，并根据接收设备的要求进行数据重发。实现PCI接口协议，完成系统上电后的寄存器初始化工作，在系统启动配置期间，根据计算机分配的资源完成自身资源的配置工作，将内部存储器映射到计算机的内存空间；核心通讯处理单元在计算机内存中映射的内存长度为256MB；数据映射、缓存和转发：核心通讯处理单元将连接的HSC总线通讯卡的做为一个存储设备按照1MB长度的页面映射到本地内存，控制软件可以像访问本地内存一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.HSC串行总线主机通讯控制板，其特征在于：所述主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI-E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，该所述主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，且所述核心通讯处理单元由10M04SCE144FPGA完成，主机的PCI-E接口由芯片IT8893E桥接芯片完成，将PCI-E接口转换成PCI-32接口后接入所述核心通讯处理单元，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，辅助处理器由STM32F446RCT6处理器构成，处理器通过两条SPI总线与信号处理单元通讯，所述供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。/n

【技术特征摘要】
1.HSC串行总线主机通讯控制板，其特征在于：所述主机通讯控制板由三个SFP光纤通讯模块、核心通讯处理单元、PCI-E接口、BLVDS接口、本地设备接入检测、辅助处理器单元和供电单元组成，该所述主机通讯板设计了三个光纤通讯接口，采用SFP模块插座，采用单模千兆SFP光纤模块与其他远程的串行总线通讯板进行互联通讯，且所述核心通讯处理单元由10M04SCE144FPGA完成，主机的PCI-E接口由芯片IT8893E桥接芯片完成，将PCI-E接口转换成PCI-32接口后接入所述核心通讯处理单元，HSC串行总线通过DIN41612欧式插头与高速通讯底板连接，辅助处理器由STM32F446RCT6处理器构成，处理器通过两条SPI总线与信号处理单元通讯，所述供电单元采用TPS5430芯片构成开关式降压稳压电路，输出3.3V电压。


2.根据权利要求1所述的HSC串行总线主机通讯控制板，其特征在于：光纤数据收发单元设置有LE...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔坤新，徐慧伟，
申请(专利权)人：无锡龙新机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32