【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航电系统数据处理的领域，尤其是涉及一种面向航电系统的数据接口转换装置。
技术介绍
1、fc网络具备速率高、传输距离远、实时性强的优点，被广泛应用于航电系统中。航电系统内部各单元通过高速fc网络进行数据交互，而外部低速设备使用低速总线如arinc429、rs422、rs232、lvds总线等进行数据收发，因此在航电系统与外部低速设备之间需要数据接口转换装置。
2、目前数据接口转换装置多集中于一对一的数据解析和发送，缺少统一的多总线数据协议转换架构；数据接口转换热点集中在主流高速总线之间的数据解析和发送，缺少对高速数据总线与低速总线之间的互联性的研究。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种面向航电系统的数据接口转换装置，解决了现有技术中的问题，完成航电系统高速网络与其他外部低速设备总线之间的数据转换。
2、本申请提供的一种面向航电系统的数据接口转换装置采用如下的技术方案：
3、一种面向航电系统的数据接口转换装置，包括：
4、处理器模块，航电系统的fc网络通过tt-fc模块引出的pcie总线和所述处理器模块连接，tt-fc模块对航电系统的fc网络的数据和pcie总线数据进行转换；
5、fpga芯片，所述处理模块通过pcie总线与fpga芯片连接，所述fpga芯片连接外部设备总线，所述fpga芯片的xdma ip核对pcie总线数据和axi-lite总线数据进行转换，且所述fpga芯片对axi-lite总线数据和l
6、其中，所述处理器模块通过tt-fc模块与航电系统的fc网络进行交互，所述处理器模块通过fpga芯片与外部设备进行交互，所述处理器模块对fc网络数据和外部设备总线数据进行解析和发送。
7、可选的，所述处理器模块采用dma方式通过pcie总线获取外部设备总线数据。
8、可选的，所述处理器模块包括两个双核处理器，其中一个双核处理器作为主处理器，另一个双核处理器作为副处理器，所述主处理器和副处理器通过交换机连接所述fpga芯片，所述主处理器和副处理器通过所述fpga芯片内部的双口ram进行信息交互，所述主处理器和副处理器各通过一个所述tt-fc模块连接航电系统的fc网络；所述主处理器和副处理器的1号核用于数据解析和发送，所述主处理器的2号核用于周期向向双口ram写工作状态及读取副处理器的工作状态，所述副处理器的2号核用于周期向向双口ram写工作状态及读取主处理器的工作状态，根据所述主处理器和副处理器的运行状态，选择其中一个处理器进行数据解析和发送，或两个处理器同时进行数据解析和发送。
9、可选的，当主处理器能胜任当前运算负荷时，副处理器的1号核关闭，副处理器的2号核工作，周期监控主处理器的工作状态；当主处理器负荷40％时，副处理器接管八分之一的处理工作；当主处理器负荷60％时，副处理器接管四分之一的处理工作；当主处理器负荷80％时，副处理器接管二分之一的处理工作。
10、可选的，当前作为主处理器的第一个双核处理器故障时，第二个双核处理器转变为主处理器，当第一个双核处理器恢复正常工作后，第一个双核处理器作为副处理器动态监控作为主处理器的第二个双核处理器的工作状态。
11、可选的，双核处理器的每个核上都挂接五片ddr，其中四片ddr用于组成sdram，另一片ddr用作ecc校验，双核处理器上还连接有flash存储器，flash存储器用于存储boot程序、操作系统及应用程序。
12、可选的，所述fpga设计逻辑代码实现axi-lite总线与local bus的转换，axi-lite总线接口包含五组通道，分别为读地址、写地址、读数据、写数据以及写响应，读写通道状态机如图2所示，每个通道都包含valid及ready握手信号，在写数据状态时向local bus发送数据，在读数据状态时从local bus读取数据，并结合读地址、读数据的valid及ready信号，形成local bus的读使能，结合写地址、写数据、写响应的valid及ready信号，形成localbus的写使能。
13、可选的，外部设备总线的类型包括arinc429总线、rs422总线、rs232总线和lvds总线，不同类型的外部设备总线通过对应的收发器连接fpga芯片。
14、可选的，数据接口转换装置还包括总线接口健康管理电路，总线接口健康管理电路包括一路rs422监控串口及一路arinc429监控串口，rs422监控串口在指令控制下选择任意rs422串口、lvds串口、rs232串口之一输出接收的数据或者发送波形，arinc429监控串口在指令控制下选择任意arinc429串口之一输出接收的数据或者发送波形。
15、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
16、数据接口转换装置核心电路包含两个处理器，主副处理器互为备份，通过fpga内部设计的双口存储器获取对方运行负荷，根据运行负荷不同主副处理器动态调整工作状态，可有效提高运行效率及可靠性、降低功耗。
17、以axi-lite总线为桥梁，实现了pcie与local bus的转换，从而实现了多种低速总线与pcie总线的转换，为fc网络与多种低速总线转换提供了统一的架构；
18、处理器以dma方式发起pcie事务，提高总线转换效率，保证高速fc网络与低速总线转换之间的低延迟性；
19、数据接口转换装置具有总线接口监控电路，无需拆卸低速设备即可完成对各低速总线收发信号正确性的监控。
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1.一种面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，所述处理器模块采用DMA方式通过PCIe总线获取外部设备总线数据。
3.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，所述处理器模块包括两个双核处理器，其中一个双核处理器作为主处理器，另一个双核处理器作为副处理器，所述主处理器和副处理器通过交换机连接所述FPGA芯片，所述主处理器和副处理器通过所述FPGA芯片内部的双口RAM进行信息交互，所述主处理器和副处理器各通过一个所述TT-FC模块连接航电系统的FC网络；所述主处理器和副处理器的1号核用于数据解析和发送，所述主处理器的2号核用于周期向向双口RAM写工作状态及读取副处理器的工作状态，所述副处理器的2号核用于周期向向双口RAM写工作状态及读取主处理器的工作状态，根据所述主处理器和副处理器的运行状态，选择其中一个处理器进行数据解析和发送，或两个处理器同时进行数据解析和发送。
4.根据权利要求3所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，当主处理器
5.根据权利要求3所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，当前作为主处理器的第一个双核处理器故障时，第二个双核处理器转变为主处理器，当第一个双核处理器恢复正常工作后，第一个双核处理器作为副处理器动态监控作为主处理器的第二个双核处理器的工作状态。
6.根据权利要求3所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，双核处理器的每个核上都挂接五片DDR，其中四片DDR用于组成SDRAM，另一片DDR用作ECC校验，双核处理器上还连接有FLASH存储器，FLASH存储器用于存储BOOT程序、操作系统及应用程序。
7.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，所述FPGA设计逻辑代码实现AXI-Lite总线与Local Bus的转换，AXI-Lite总线接口包含五组通道，分别为读地址、写地址、读数据、写数据以及写响应，每个通道都包含valid及ready握手信号，在写数据状态时向Local Bus发送数据，在读数据状态时从Local Bus读取数据，并结合读地址、读数据的val id及ready信号，形成Local Bus的读使能，结合写地址、写数据、写响应的valid及ready信号，形成Local Bus的写使能。
8.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，外部设备总线的类型包括ARINC429总线、RS422总线、RS232总线和LVDS总线，不同类型的外部设备总线通过对应的收发器连接FPGA芯片。
9.根据权利要求8所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，数据接口转换装置还包括总线接口健康管理电路，总线接口健康管理电路包括一路RS422监控串口及一路ARINC429监控串口，RS422监控串口在指令控制下选择任意RS422串口、LVDS串口、RS232串口之一输出接收的数据或者发送波形，ARINC429监控串口在指令控制下选择任意ARINC429串口之一输出接收的数据或者发送波形。
...【技术特征摘要】
1.一种面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，所述处理器模块采用dma方式通过pcie总线获取外部设备总线数据。
3.根据权利要求1所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，所述处理器模块包括两个双核处理器，其中一个双核处理器作为主处理器，另一个双核处理器作为副处理器，所述主处理器和副处理器通过交换机连接所述fpga芯片，所述主处理器和副处理器通过所述fpga芯片内部的双口ram进行信息交互，所述主处理器和副处理器各通过一个所述tt-fc模块连接航电系统的fc网络；所述主处理器和副处理器的1号核用于数据解析和发送，所述主处理器的2号核用于周期向向双口ram写工作状态及读取副处理器的工作状态，所述副处理器的2号核用于周期向向双口ram写工作状态及读取主处理器的工作状态，根据所述主处理器和副处理器的运行状态，选择其中一个处理器进行数据解析和发送，或两个处理器同时进行数据解析和发送。
4.根据权利要求3所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，当主处理器能胜任当前运算负荷时，副处理器的1号核关闭，副处理器的2号核工作，周期监控主处理器的工作状态；当主处理器负荷40％时，副处理器接管八分之一的处理工作；当主处理器负荷60％时，副处理器接管四分之一的处理工作；当主处理器负荷80％时，副处理器接管二分之一的处理工作。
5.根据权利要求3所述的面向航电系统的数据接口转换装置，其特征在于，当前作为主处理器的第一个双核处理器故障时，第二个双核处理器转变为主处理器，当第一个双核处理器恢复正常工作后，第一个双核处理器作为副处理器动态监控作为主处理器的第...
【专利技术属性】
技术研发人员：原晨，封安，侯昱岑，王宇，张荣，吕宁，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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