一种基于光纤传输的显控装置的制作方法

本发明公开一种显控装置，涉及机载显示操控领域，具体地说是一种基于光纤传输的显控装置。

背景技术：

显控装置作为飞机平台的重要设备，为操作手提供系统信息，操作手依据显示器提供信息完成作战任务。随着武器装备的发展，因传统显控装置中计算机与外设间采用普通传输介质连接，存在传输距离短、传输延迟大、抗干扰能力差问题，且线缆体积大，占用空间，使用和维护不方便等缺陷，传统任务显控装置实现方式已无法满足系统发展需要。本发明提供一种基于光纤传输的显控装置，使用光纤传输介质连接显控计算机单元与光接口转换单元，充分利用了光纤传输距离远、信号衰减小、抗干扰能力强、传输速率高、体积小等特点，实现了信号的高保真传输；显控计算机单元集中搜集自身单元和光接口转换单元状态信息，可做到对模块的实时监控，及时排查故障；并且光接口转换单元与控制机柜分离，可有效降低噪声，提高使用舒适度；光接口转换单元采用连接器连接形式，方便操作、易维护。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足和问题，提供一种基于光纤传输的显控装置，提出的具体方案是：

一种基于光纤传输的显控装置，包括显控计算机单元和光接口转换单元，

显控计算机单元包括计算机模块、信号处理模块、状态监控模块，计算机模块用于实现计算机功能，信号处理模块用于信号处理，通过光接口转换单元与外部设备通信，状态监控模块用于搜集、监控系统状态；

光接口转换单元用于与信号处理模块进行信号交换，进行信号处理，并通过光纤接口提供给外部设备，实现对显控计算机单元的远端控制，并将自身状态信息利用光纤传递到显控计算机单元。

所述信号处理模块包括dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块、光模块，dvi_1信号处理模块及dvi_2信号处理模块将差分信号转换成数字信号，再将数字信号转换为serdes信号，再通过光模块与光接口转换单元进行信号交换。

所述光接口转换单元包括dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块、光模块,光模块实现光信号与serdes信号的转换，dvi_1信号处理模块及dvi_2信号处理模块再将serdes信号转换成标准差分信号，用于连接外部设备。

所述信号处理模块还包括usb信号处理模块，将usb信号转换为serdes信号，再通过光模块与光接口转换单元进行信号交换。

所述光接口转换单元还包括usb信号处理模块，光模块实现光信号与serdes信号的转换，usb信号处理模块再将serdes信号转换成usb信号，提供给外部usb设备。

所述信号处理模块还包括音频信号处理模块，将模拟信号转换为数字信号，再将数字信号转换为serdes信号，再通过光模块与光接口转换单元进行信号交换。

所述光接口转换单元还包括音频信号处理模块，光模块实现光信号与serdes信号的转换，音频信号处理模块再将serdes信号转换为数字信号，提供给外部音频设备。

所述光模块集成收发模块，光纤线集成光纤带，实现信号间的转换。

所述状态监控模块包括控制器、phy芯片、温度传感器、多路电压监控芯片，控制器搜集显控计算机单元主板的状态数据，并获取光接口转换单元主板上状态的信息，进行系统状态监控。

光接口转换单元采集温度数据、电压数据以及各光纤链路连接状态数据传递到显控计算机单元。

显控计算机单元与光接口转换单元均可采用lrm连接器固定在控制机柜中，简单的插拔动作即可实现模块的更换，方便维修，且有效降低了单元体积，减小了重量、节省了空间；

显控计算机单元与光接口转换单元主板上可采用贴片元器件，保证了机载使用环境对振动指标的较高要求，提高单元的可靠性。

本发明的有益之处是：

本发明提供一种基于光纤传输的显控装置，使用光纤传输介质连接显控计算机单元与光接口转换单元，充分利用了光纤传输距离远、信号衰减小、抗干扰能力强、传输速率高、体积小等特点，实现了信号的高保真传输；显控计算机单元集中搜集自身单元和光接口转换单元状态信息，可做到对模块的实时监控，及时排查故障；并且光接口转换单元与控制机柜分离，可有效降低噪声，提高使用舒适度；光接口转换单元采用连接器连接形式，方便操作、易维护。

附图说明

图1本发明显控计算机单元框架示意图；

图2本发明光接口转换单元框架示意图。

具体实施方式

本发明提供一种基于光纤传输的显控装置，包括显控计算机单元和光接口转换单元，

显控计算机单元包括计算机模块、信号处理模块、状态监控模块，计算机模块用于实现计算机功能，信号处理模块用于信号处理，通过光接口转换单元与外部设备通信，状态监控模块用于搜集、监控系统状态；

光接口转换单元用于与信号处理模块进行信号交换，进行信号处理，并通过光纤接口提供给外部设备，实现对显控计算机单元的远端控制，并将自身状态信息利用光纤传递到显控计算机单元。

结合附图及具体实施，进一步解释说明本发明的技术方案。

显控计算机单元包括计算机模块、信号处理模块、状态监控模块；

计算机模块包括ft1500a国产处理器、e6760显卡、tusb7304接口芯片等器件，ft1500a处理器由国防科大自主设计，实现数据搜集、处理；e6760显卡对外提供两路dvi信号，通过pcie接口与ft1500a处理器相连；tusb7340芯片可提供多路usb接口，实现pcie、usb信号间转换；

信号处理模块包括dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块、usb信号处理模块、音频信号处理模块、光模块；

其中dvi_1信号处理模块使用编码芯片将差分信号转换成数字信号，连接到fpga芯片，fpga采集、处理后利用内部auroraip核实现数字信号与serdes信号间的转换，并将serdes信号发送到光模块；dvi_2信号处理实现方法与此相同；

usb信号处理模块使用usb信号转换芯片实现usb信号与serdes信号的转换，将serdes信号发送到光模块；

音频信号处理模块可选用usb接口的音频芯片与处理器相连，选用ad/da转换芯片实现模拟与数字信号间的转换，连接到fpga，fpga利用内部auroraip核实现数字信号与serdes信号间的转换，将serdes信号发送到光模块；

状态监控模块包括ast2400控制器、以太网phy芯片、温度传感器、多路电压监控芯片组成；

ast2400控制器搜集主板温度、电压数据，并通过i2c接口获取音频信号处理模块传递来的光接口转换模块主板上关键芯片温度、电压、光纤链路连接状态等信息，通过lpc总线传递到ft1500a处理器，系统可将此些信息实时显示出来，达到实时监控和快速定位问题的目的；ast2400芯片对外提供以太网接口，通过此接口可以登录web界面，查看以上监控信息。

对应上述显控计算机单元，光接口转换单元包括dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块、usb信号处理模块、音频信号处理模块、光模块、温度传感器、多路电压监控芯片；

光模块实现光信号与serdes信号间的转换，serdes信号分别发送到dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块、usb信号处理模块、音频信号处理模块；

dvi_1信号处理模块、dvi_2信号处理模块通过fpga芯片、解码芯片将serdes信号转换成标准差分信号，可用于连接外部显示器；

usb信号处理模块采用usb信号转换芯片实现serdes信号与usb信号的转换，提供外部usb设备接口；

音频信号处理模块利用fpga芯片、ad/da转换芯片实现模拟信号与数字信号转换，提供外部音频设备接口；

音频信号处理模块通过i2c接口采集主板关键芯片温度数值、关键电压数值，与音频数据一起封包传递到显控计算机单元；音频信号处理模块采集usb光纤链路连接状态和自身光纤链路连接状态、dvi光纤链路连接状态一起封包后通过光纤传递到显控计算机单元，实现对光接口转换单元的状态监控。

上述提及的光模块可采用集成4路收发模块，8根光纤线集成为1条光纤带的形式，实现模块间dvi、usb和音频信号的交换。

而显控计算机单元与光接口转换单元均可采用lrm连接器固定在控制机柜中，简单的插拔动作即可实现模块的更换，方便维修，且有效降低了单元体积，减小了重量、节省了空间；

显控计算机单元与光接口转换单元主板上可采用贴片元器件，保证了机载使用环境对振动指标的较高要求，提高单元的可靠性。