一种载荷地面测试接口适配器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种载荷地面测试接口适配器，它包括电源模块、数传接收模块和高速存储模块，电源模块的电流输入与外部电源适配器的电流输出连接，电源模块的电流输出分别与数传接收模块和高速存储模块的电流输入连接，数传接收模块通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换，数传模块与被测载荷连接进行数据交换，高速存储模块通过网络与外部主控计算机连接进行数据交换。本发明用于模拟数传设备，接收载荷数据并实时存储，接收秒脉冲以及产生载荷需要的OC指令。
【专利说明】一种载荷地面测试接口适配器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种载荷地面测试接口适配器。
【背景技术】
[0002]人造卫星是发射数量最多，发展最快的航天器，广泛用于电信、气象、资源普查和军事侦察等领域。现在人造卫星主要由结构系统、推进系统、热控系统、供配电系统、星物系统、遥测遥控系统、姿态轨道控制系统、数据传输系统和有效载荷等多个部分组成。其中有效载荷是卫星中直接执行特定任务的分系统是卫星的核心部分，它是决定卫星性能水平的主要分系统。而数据传输系统是实现有效载荷信息在空间与地面间实时传输的关键分系统。随着卫星性能和指标的提升，对有效载荷和数据传输系统也有了更高的要求。
[0003]由于卫星在轨工作的特殊性，升空后对其维护极为困难。因此，发射前的地面测试工作显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种载荷地面测试接口适配器，用于模拟数传设备，接收载荷数据并实时存储，接收秒脉冲以及产生载荷需要的OC指令。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种载荷地面测试接口适配器，它包括电源模块、数传接收模块和高速存储模块，电源模块的电流输入与外部电源适配器的电流输出连接，电源模块的电流输出分别与数传接收模块和高速存储模块的电流输入连接，数传接收模块通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换，数传模块与被测载荷连接进行数据交换，高速存储模块通过网络与外部主控计算机连接进行数据交换。
[0006]所述的机箱的前面板上设置有秒脉冲输入接口、秒脉冲输出接口、触发脉冲输出接口、ILVDS-A 接口、ILVDS-B 接口、2LVDS-A 接口、ILVDS-B 接口、OC 秒脉冲接口、LAN 接口、光口和LED状态显示器。
[0007]所述的机箱的后面板上设置有24V电源接口和接地接口。
[0008]所述的数传模块包括TTL电平输入输出电路、TTL电平驱动电路、秒脉冲输入电路、电平转换电路、LVDS数据输入电路、LVDS驱动电路、OC指令输出电路、OC驱动电路、第一处理器和第二处理器，第一处理器通过PHY芯片与LAN接口连接，第一处理器通过EMIF接口与第二处理器连接进行数据交换，TTL电平输入输出电路通过TTL电平驱动电路与第二处理器连接进行数据交换，秒脉冲输入电路的输出与电平转换电路的输入连接，电平转换电路的输出与第二处理器的输入连接，LVDS数据输入电路的输出与LVDS驱动电路的输入连接，LVDS驱动电路的输出与第二处理器的输入连接，第二处理器的输出与OC驱动电路的输入连接，OC驱动电路的输出与OC指令输出电路连接，第二处理器通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换。
[0009]所述的高速存储模块包括光纤收发器、存储器、第三处理器和第四处理器，第三处理器通过PHY芯片与LAN接口连接，第三处理器通过EMIF接口与第四处理器连接进行数据交换，第四处理器通过光纤收发器与光口连接，第四处理器的显示输出与LED状态显示器的输入连接，第四处理器与存储器连接进行数据交换，第四处理器通过GTP接口与数传接收模块连接进行数据交换。
[0010]所述的LVDS数据输入电路包括两路LVDS数据通路，每路LVDS数据通路具备两个互为备份的A通道和B通道。
[0011 ] 所述的A通道和B通道均支持1/4/8对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率小于等于125MHz，单通道LVDS最高接收数据的速率为1.0Gbps。
[0012]所述的OC指令输出电路输出16路载荷OC指令。
[0013]所述的OC指令输出电路输出的OC指令表现为脉冲形式。
[0014]所述的存储器由32片MLC Nand Flash组成。
[0015]所述的第一处理器和第三处理器均包括C6455主处理芯片。
[0016]所述的第二处理器和第四处理器均由FPGA组成。
[0017]所述的数传接收模块还包括一级缓存和二级缓存，所述的一级缓存和二级缓存均与第二处理器连接进行数据交换。
[0018]本发明的有益效果是:(I)数传接收模块和高速存储模块接收被测载荷数据并实时存储；(2)秒脉冲收发电路可接收秒脉冲；(3)0C指令输出电路可输出被测载荷需要的OC指令。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明中机箱的前面板的示意图；
图2为本发明中机箱的后面板的不意图；
图3为本发明载荷地面测试接口适配器的原理框图；
图4为本发明中数传接收模块的原理框图；
图5为本发明中高速存储模块的原理框图；
图中，1-秒脉冲输入接口，2-秒脉冲输出接口，3-触发脉冲输出接口，4-1LVDS-A接口，5-1LVDS-B 接口，6-2LVDS-A 接口，7-1LVDS-B 接口，8-0C 秒脉冲接口，9-LAN 接口，10-光口，Il-LED显示器，12-24V电源接口，13-接地接口。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0021]如图1所示，所述的机箱的前面板上设置有秒脉冲输入接口 1、秒脉冲输出接口 2、触发脉冲输出接口 3、ILVDS-A 接口 4、ILVDS-B 接口 5、2LVDS_A 接口 6、1LVDS_B 接口 7、OC秒脉冲接口 8、LAN接口 9、光口 10和LED状态显示器11。
[0022]如图2所示，所述的机箱的后面板上设置有24V电源接口 12和接地接口 13。
[0023]如图3所示，一种载荷地面测试接口适配器，它包括电源模块、数传接收模块和高速存储模块，电源模块的电流输入与外部电源适配器的电流输出连接，电源模块的电流输出分别与数传接收模块和高速存储模块的电流输入连接，数传接收模块通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换，数传模块与被测载荷连接进行数据交换，高速存储模块通过网络与外部主控计算机连接进行数据交换。
[0024]所述的高速存储模块可同时将接收的双通道LVDS数据进行相互独立的存储。
[0025]所述的高速存储模块可实时纠错。
[0026]所述的高速存储模块可同时对存储的双通道LVDS数据进行转存。
[0027]所述的数传接收模块与存储模块之间的数据传输最高可实现7.2Gbps的有效传输速度，同时两个模块之间通过控制信号完成命令和参数的传输，存储模块通过千兆以太网实现数据转储功能，主控计算机通过千兆以太网实现数据存储、转储和系统监控功能。
[0028]如图4所示，所述的数传模块包括TTL电平输入输出电路、TTL电平驱动电路、秒脉冲输入电路、电平转换电路、LVDS数据输入电路、LVDS驱动电路、OC指令输出电路、OC驱动电路、第一处理器和第二处理器，第一处理器通过PHY芯片与LAN接口 9连接，第一处理器通过EMIF接口与第二处理器连接进行数据交换，TTL电平输入输出电路通过TTL电平驱动电路与第二处理器连接进行数据交换，秒脉冲输入电路的输出与电平转换电路的输入连接，电平转换电路的输出与第二处理器的输入连接，LVDS数据输入电路的输出与LVDS驱动电路的输入连接，LVDS驱动电路的输出与第二处理器的输入连接，第二处理器的输出与OC驱动电路的输入连接，OC驱动电路的输出与OC指令输出电路连接，第二处理器通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换。
[0029]所述的LVDS数据输入电路包括两路LVDS数据通路，每路LVDS数据通路具备两个互为备份的A通道和B通道，A通道和B通道同时工作。
[0030]所述的A通道和B通道均支持1/4/8对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率小于等于125MHz，单通道LVDS最高接收数据的速率为1.0Gbps。
[0031]所述的OC指令输出电路输出16路载荷OC指令。
[0032]所述的OC指令输出电路输出的OC指令表现为脉冲形式，低电平导通有效，导通时间160ms±10ms，导通电平小于等于0.4V 。
[0033]所述的存储器由32片MLC Nand Flash组成。
[0034]所述的第一处理器包括C6455主处理芯片。
[0035]所述的第二处理器由FPGA组成。
[0036]所述的数传接收模块还包括一级缓存和二级缓存，所述的一级缓存和二级缓存均与第二处理器连接进行数据交换。
[0037]所述的数传接收模块主要完成LVDS数据的接收、组帧、分流、缓存及传输存储，以及RS422电平转换和OC指令输出等功能；第二处理器首先完成控制命令的解析和VDS接收通道的配置，然后将从LVDS数据输入电路输入的LVDS数据经过一二级缓存后通过GTP接口将LVDS数据实时传输到高速存储模块；一级缓存的作用是为了匹配LVDS的数据传输通道，实现时钟域的转换和数据的可靠接收，二级缓存的作用是为了实现一级传输模块的接口与GTP传输接口的匹配；LVDS数据输入电路涉及到多时钟域的转换，采用两级缓存的结构，实现数据的可靠接收和外传。
[0038]如图5所示，所述的高速存储模块包括光纤收发器、存储器、第三处理器和第四处理器，第三处理器通过PHY芯片与LAN接口 9连接，第三处理器通过EMIF接口与第四处理器连接进行数据交换，第四处理器通过光纤收发器与光口 10连接，第四处理器的显示输出与LED状态显示器11的输入连接，第四处理器与存储器连接进行数据交换，第四处理器通过GTP接口与数传接收模块连接进行数据交换。
[0039]所述的存储器由32片MLC Nand Flash组成。
[0040]所述的第三处理器包括C6455主处理芯片。
[0041]所述的第四处理器由FPGA组成。
[0042]所述的存储器包括LASH多级缓存子模块、多级流水线控制器和流水线顶层控制器；FLASH多级缓存子模块是由多个缓存单元组成，接受来自流水线顶层控制器的控制，多级流水线控制器是一组独立的控制子模块，包含两个层次:一是逻辑层，完成该流水线与顶层控制器的接口交互、状态反馈等功能，二是物理层，完成FLASH芯片的时序控制；流水线顶层控制器实现顶层控制，实现流水线管理等功能。
[0043]所述的高速存储模块根据主控计算机的控制命令，完成自测试、数据存储、数据转储、文件管理等功能；高速存储模块首先完成主控计算机控制命令字的解析，并做好接收GTP数据的准备；第四处理器将来自数传接收模块的数据传递到存储器，FLASH多级子模块根据控制命令，将数据放到对应的缓存区中，流水线顶层控制器控制8级流水线完成相应的存储操作，并给出相应的状态信息。
[0044]所述的高速存储模块还可根据主控计算机的控制命令还可以完成数据转储操作，并按照帧结构完成组帧传输。
[0045]本发明的连接器、电阻、电容等至少采取II级降额，对于电容的耐压值，则采取50%降额设计，对于连接器通过电流，至少采取70%降额设计。
[0046]本发明采用通过4芯电源连接器的方法将24V电源(24V)、24V地(24V_GND)连接到汇流条上，数字工作地与模拟工作地则在单板上已汇接，数字地与保护地在背板外用铜块连接并连接在机架上，地线层边应大于走线和元器件的边界至少3_。
[0047]本发明的电源连接器选用有防反插功能的4芯电源插座。
【权利要求】
1.一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:它包括电源模块、数传接收模块、高速存储模块和机箱，电源模块的电流输入与外部电源适配器的电流输出连接，电源模块的电流输出分别与数传接收模块和高速存储模块的电流输入连接，数传接收模块通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换，数传模块与被测载荷连接进行数据交换，高速存储模块通过网络与外部主控计算机连接进行数据交换； 所述的机箱的前面板上设置有秒脉冲输入接口( I )、秒脉冲输出接口(2)、触发脉冲输出接口(3)、11^05-六接口(4)、11^05-8接口(5)、21^05-六接口(6)、11^05-8接口(7)、0<:秒脉冲接口(8)、LAN接口(9)、光口(10)和LED状态显示器(11)； 所述的机箱的后面板上设置有24V电源接口(12)和接地接口(13)； 所述的数传模块包括TTL电平输入输出电路、TTL电平驱动电路、秒脉冲输入电路、电平转换电路、LVDS数据输入电路、LVDS驱动电路、OC指令输出电路、OC驱动电路、第一处理器和第二处理器，第一处理器通过PHY芯片与LAN接口(9)连接，第一处理器通过EMIF接口与第二处理器连接进行数据交换，TTL电平输入输出电路通过TTL电平驱动电路与第二处理器连接进行数据交换，秒脉冲输入电路的输出与电平转换电路的输入连接，电平转换电路的输出与第二处理器的输入连接，LVDS数据输入电路的输出与LVDS驱动电路的输入连接，LVDS驱动电路的输出与第二处理器的输入连接，第二处理器的输出与OC驱动电路的输入连接，OC驱动电路的输出与OC指令输出电路连接，第二处理器通过GTP接口与高速存储模块连接进行数据交换； 所述的高速存储模块包括光纤收发器、存储器、第三处理器和第四处理器，第三处理器通过PHY芯片与LAN接口( 9 )连接，第三处理器通过EMIF接口与第四处理器连接进行数据交换，第四处理器通过光纤收发器与光口( 10)连接，第四处理器的显示输出与LED状态显示器(11)的输入连接，第四处理器与存储器连接进行数据交换，第四处理器通过GTP接口与数传接收模块连接进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的LVDS数据输入电路包括两路LVDS数据通路，每路LVDS数据通路具备两个互为备份的A通道和B通道。
3.根据权利要求2所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的A通道和B通道均支持1/4/8对LVDS数据传输，每对LVDS数据传输速率小于等于125MHz，单通道LVDS最高接收数据的速率为1.0Gbps。
4.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的OC指令输出电路输出16路载荷OC指令。
5.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的OC指令输出电路输出的OC指令表现为脉冲形式。
6.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的存储器由 32 片 MLC Nand Flash 组成。
7.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的第一处理器和第三处理器均包括C6455主处理芯片。
8.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的第二处理器和第四处理器均由FPGA组成。
9.根据权利要求1所述的一种载荷地面测试接口适配器，其特征在于:所述的数传接收模块还包括一级缓存和二级缓存，所述的一级缓存和二级缓存均与第二处理器连接进行数据交换。
【文档编号】G06F13/16GK104461962SQ201410704615
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】龙宁, 张星星 申请人:成都龙腾中远信息技术有限公司