专利名称：一种数据发送、接收装置及高速总线终端接口组件的制作方法
技术领域：
本发明属于数据传输领域，尤其涉及一种数据发送、接收装置及高速总线终端接 口组件。
背景技术：
目前，我国1553总线使用标准为GJB289A，规定电信号特性基于IMbps速率的异 步串行、命令/应答式数据总线，消息传输采用时分复用方式，具有完整性、可重复性及预 先规划内容和周期性，具有确定性行为(低延迟)和低误码率等特点，传输媒介为双绞线电 缆，已经广泛应用于航天领域、军用装备和路用车辆的交互式内部子系统。GJB289A总线通信系统包括主要总线和冗余总线(或者次要总线)，终端具有同一 时间在两路总线上监听和命令解码能力，而且在发送信号时只需要一路总线。当然，冗余总 线可以扩展到2路以上。但是，现有GJB289A总线通信系统仅能以IMbps的速率传输，带宽利用率低、传输 速率低，已经不适合未来数据总线传输要求。
发明内容
本发明实施例的目的旨在解决现有技术存在的问题，提供一种数据发送装置，传 输速率高、宽带利用率高。本发明实施例是这样实现的，一种数据发送装置，所述装置包括协议单元，用于读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A协议转换、调制后 得到数字调制信号；数模转换单元，用于将所述协议单元得到的数字调制信号转换为模拟信号；以及线驱动器发送电路，用于将所述数模转换单元得到的模拟信号进行线驱动处理和 耦合变压后通过GJB289A总线发送。发明实施例的另一目的在于提供一种包含上述的数据发送装置的高速总线终端 接口组件。本发明实施例的另一目的在于提供一种数据接收装置，所述装置包括线驱动器接收电路，用于将通过GJB289A总线接收到的模拟信号进行耦合变压和 线驱动处理后输出；模数转换单元，用于将所述线驱动器接收电路输出的模拟信号转换为数字调制信 号；以及协议单元，用于将所述模数转换单元得到的数字调制信号进行解调、GJB289A协议 转换后输出。本发明实施例的另一目的在于提供一种包括上述的数据接收装置的高速总线终 端接口组件。在本发明实施例中，通过协议单元读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A协议转换、调制后得到数字调制信号，实现载波传输，提供了一种数据发送装置，传输速率 高、宽带利用率高，实现了 GJB289A总线网络大量数据的实时传输，满足未来数据总线传输需求。
图1是本发明实施例提供的数据发送装置的结构示意图；图2是本发明实施例提供的调制单元的结构示意图；图3是本发明实施例提供的数据接收装置的结构示意图；图4是本发明实施例提供的解调单元的结构示意图；图5是本发明实施例提供的高速总线终端接口组件的结构示意图；图6是本发明实施例提供的高速总线终端接口组件的调制单元、解调单元与协议 单元、数模转换单元和模数转换单元间的端口连接关系示意图；图7是本发明实施例提供的高速通信系统的构架示意图；图8是本发明实施例提供的总线通信系统数据发送方法的实现流程图；图9是本发明实施例提供的总线通信系统数据接收方法的实现流程图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。在本发明实施例中，通过协议单元读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A 协议转换、调制后得到数字调制信号，实现载波传输，提供了一种数据发送装置。图1示出了本发明实施例提供的数据发送装置的结构，为了便于说明，仅示出了 与本发明实施例相关的部分。该数据发送装置可以用于高速总线终端接口组件中，该高速总线终端接口组件可 以用于高速通信系统的总线终端中，其中协议单元101，读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A协议转换、调制后 得到数字调制信号；数模转换单元102，将协议单元101得到的数字调制信号转换为模拟信号；线驱动器发送电路103，将数模转换单元102得到的模拟信号进行线驱动处理和 耦合变压后通过GJB289A总线发送。在具体实现时，总线终端可以将程序写入微控制单元(Micro ControllerUnit, MCU)，通过MCU完成对协议单元101的寄存器配置和存储器空间的配置，以及对协议单元 101的控制，包括复位、启动等；协议单元101从存储器读取要发送的命令和/或数据。如图1所示，协议单元101具体包括协议转换模块1011，读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A协议转换，得
到数字基带信号；调制模块1012，将协议转换模块1011得到的数字基带信号进行调制，实现载波传 输，得到数字调制信号。
其中，调制方式可以为正交幅度调制(Quadrature amplitude modulation, QAM)等。具体地，如图2所示，调制模块1012包括里德-所罗门(Reed-Solomon，RS)编码 子模块10121、星座图映射子模块10122、成形滤波器10123、内插滤波器10124和QAM调制 子模块10125。其中，RS编码子模块10121接收协议转换模块1011得到的数字基带信号， 用来消除通信过程中的突发性错误，增加系统的可靠性，可以大大降低了系统的误码率；星 座图映射可以改善通信的效果；成形滤波器10123、内插滤波器10124可以让基带信号更适 合于信道传输，减少码间干扰，通过插值来减少数模转换(Digital to Analog Converter, DAC)的误差；QAM调制子模块10125，用载波信号对协议转换模块1011处理后得到的数字 基带信号进行调制。这里，采用两个成形滤波器10123和两个内插滤波器10124，以处理同 相与正交两路信号。QAM调制子模块10125的引脚Mod[X:0]输出数据给DAC处理，引脚DAC CLK输出作为DAC控制时钟，引脚DAC EN输出作为DAC使能信号。进一步地，为了减少高速总线终端接口组件的信号相位模糊，作为本发明的一个 优选实施例，调制模块1012在RS编码子模块10121和星座图映射子模块10122之间还包 括差分编码子模块10126，可以增加星座图的欧式空间，以及高速总线终端接口组件的抗干 扰能力。为了能实现大量数据实时传输，作为本发明的另一个优选实施例，调制模块1012 将协议转换模块1011得到的曼切斯特编码每比特所代表数据量提高后再进行RS编码和 QAM调制。为了降低功耗、数据误码率，减少处理时间、提高实时效率，作为本发明的另一个 优选实施例，调制模块1012根据预设的传输格式信息，将协议转换模块1011得到的数据直 接进行RS编码和QAM调制。其中，传输格式信息定义传输格式。这样，主要是通过重新定 义传输格式以实现大量数据实时传输，相比上述调制方法，将协议转换模块1011得到的曼 切斯特编码每比特所代表数据量提高的方式，有利于功耗控制，又可以降低数据误码率，减 少了处理时间，实时效率更高。本发明实施例还提供一种高速总线终端接口组件，包括上述数据发送装置。该高 速总线终端接口组件包括两组通道，分别接入到GJB289A总线网络的主要总线和冗余总 线。对应上述数据发送装置，如图3所示，本发明实施例还提供一种数据接收装置的 结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该数据接收装置可以用于高速总线终端接口组件中，该高速总线终端接口组件可 以用于高速通信系统的总线终端中，其中线驱动器接收电路301，将通过GJB289A总线接收到的模拟信号进行耦合变压和 线驱动处理后输出；模数转换单元302，将线驱动器接收电路301输出的模拟信号转换为数字调制信 号；协议单元303，将模数转换单元302得到的数调制字信号进行解调、GJB289A协议 转换处理后输出。同样地，在具体实现时，总线终端可以将程序写入微控制单元(MicrocontrollerUnit, MCU)，通过MCU完成对协议单元303的寄存器配置和存储器空间的配置，以及对协议 单元303的控制，包括复位、启动等；在接收到数字调制信号后，协议单元将接收到的数字 调制信号进行解调、GJB289A协议转换处理，并将处理后得到的数据存入存储器预定的空 间，同时通知终端其工作状态。如图3所示，协议单元303具体包括解调模块3031，用于将模数转换单元302得到的数字调制信号进行解调，得到数
字基带信号；协议转换模块3032，用于将解调模块3031得到的数字基带信号进行GJB289A协议 转换后输出。其中，解调模块3031采用QAM解调方式对数字调制信号进行解调。对应上述数据 发送装置中的调制模块1012，如图4所示，解调模块1012包括QAM解调子模块30311、星座 图反映射子模块30312和RS解码子模块30313。QAM解调子模块30311、星座图反映射子模 块30312和RS解码子模块30313执行图2所示的调制模块1012的逆过程；其中，QAM解调 子模块30311包括了抽取滤波器、匹配滤波器、载波同步、符号同步、均衡器；QAM解调子模 块30311的引脚Demod[X:0]接ADC数据输出端；RS解码子模块30313的引脚并行数据输 出到协议转换模块。进一步地，解调模块1012在星座图反映射模块和RS解码子模块30313之间还包 括差分解码子模块30314。本发明实施例还提供一种高速总线终端接口组件，包括上述数据接收装置。该高 速总线终端接口组件包括两组通道，分别接入到GJB289A总线网络的主要总线和冗余总 线。在具体实现时，总线终端可以将程序写入微控制单元(Micro ControllerUnit, MCU)，通过MCU完成高速总线终端接口组件模式和存储器空间的配置；线驱动单元502接接 GJB289A总线，协议转换单元501接存储器和MCU。在启动高速总线终端接口组件后，协议 转换单元501从存储器读取要发送的数据，进行GJB289A协议转换后输出给调制单元503， 或者将解调单元505解调后的数字基带信号进行GJB289A协议转换得到的数据存入存储器 预定的空间，同时通知总线终端其工作状态。图6示出了调制单元503、解调单元505与协议转换单元501、数模转换单元504 和模数转换单元506间的端口连接关系。数据发送时由协议转换单元501读取数据进行 GJB289A协议转换，通过调制单元503得到数字调制信号，然后通过数模转换单元504转换 为模拟信号，经过线驱动单元502进行线驱动处理、耦合变压后得到高速GJB289A信号进入 网络传输；数据接收时从网络接收高速GJB289A信号，由线驱动单元502进行耦合变压、线 驱动处理，再由模数转换单元506转换为数字调制信号，然后通过解调单元505完成信号 解调得到数字基带信号后送入协议转换单元501进行GJB289A协议转换。因此，调制单元 503、解调单元505与协议转换单元501、数模转换单元504和模数转换单元506的端口连接 主要在于串口数据输入/输出端和调制信号输出端/解调信号输入端。本发明实施例提供的高速总线终端接口组件应用于高速通信系统的构架如图7 所示。高速通信系统网络使用了 1路冗余总线，包括一系列高速总线终端接口组件；各高速 总线终端接口组件满足GJB289A总线协议，具有两组通道，分别接入到主要总线和冗余总线。通信过程，即数据发送、接收过程，可以根据用户要求通过串行通道的选择设定系统串 行数据传输的总线。当总线报告终端错误状态时，可以根据GJB289A总线协议规定选择是 否重发和重发的总线选择。当然，具体使用过程中，可以根据需求决定冗余总线的数量。图8示出了本发明实施例提供的总线通信系统数据发送方法的实现流程，详述如 下在步骤S801中，将存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协议转换、调制后得 到数字调制信号；在步骤S802中，将得到的数字调制信号转换为模拟信号； 在步骤S803中，将得到的模拟信号进行线驱动处理和耦合变压后通过GJB289A总 线发送。具体地，步骤S802包括为在步骤S8021中，将存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协议转换，得到数字
基带信号；在步骤S8022中，将得到的基带信号进行调制，实现载波传输，调制方式可以为正 交幅度调制(Quadrature amplitude modulation, QAM)等。进一步地，步骤S8022包括将得到的数字基带信号进行RS编码、星座图映射、成形滤波、内插滤波和QAM调制处理。其中，各步骤的具体实现方式如上所述，不再赘述。为了能实现大量数据实时传输，作为本发明的另一个优选实施例，在将得到的数 字基带信号进行RS编码前，先将得到的数字基带信号增加1个比特所代表的数据量。为了降低功耗、数据误码率，减少处理时间、提高实时效率，作为本发明的另一个 优选实施例，重新定义传输格式，上述步骤S8022具体为根据预设的传输格式信息，将得到的数字基带信号进行RS编码和QAM调制。图9示出了本发明实施例提供的总线通信系统数据接收方法的实现流程，详述如 下在步骤S901中，将通过GJB289A总线接收到的模拟信号进行耦合变压和线驱动处 理；在步骤S902中，将处理后的的模拟信号转换为数字调制信号；在步骤S903中，将得到的数字调制信号进行解调、GJB289A协议转换后输出。其中，解调方式可以为QAM解调等。其具体实现方式如上所述，不再赘述。本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以 通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质 中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。在本发明实施例中，通过协议单元将存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协 议转换、调制后得到数字调制信号，实现载波传输，提供了一种数据发送装置，传输速率高、 宽带利用率高，实现了 GJB289A总线网络大量数据的实时传输，满足未来数据总线传输需 求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种数据发送装置，其特征在于，所述装置包括协议单元，用于读取存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协议转换、调制后得到数字调制信号；数模转换单元，用于将所述协议单元得到的数字调制信号转换为模拟信号；以及线驱动器发送电路，用于将所述数模转换单元得到的模拟信号进行线驱动处理和耦合变压后通过GJB289A总线发送。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述协议单元包括协议转换模块，用于读取存储器中存储的数据或命令，进行GJB289A协议转换，得到数 字基带信号；以及调制模块，用于将所述协议转换模块得到的数字基带信号进行调制，实现载波传输，得 到数字调制信号。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调制模块采用正交幅度调制方式对数 字基带信号进行调制。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调制模块包括依次连接的里德_所罗门 编码子模块、星座图映射子模块、成形滤波器、内插滤波器和正交幅度调制子模块。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调制模块还包括差分编码子模块，所述 差分编码子模块连接在所述里德_所罗门编码子模块和星座图映射子模块之间。
6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调制模块将协议转换模块得到的曼切 斯特编码每比特所代表数据量提高后再进行曼切斯特编码、里德_所罗门编码和正交幅度 调制。
7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调制模块根据预设的传输格式信息，将 所述协议转换模块得到的数字基带信号进行里德_所罗门编码和正交幅度调制。
8.一种包含权利要求1至7任一项所述数据发送装置的高速总线终端接口组件。
9.一种数据接收装置，其特征在于，所述装置包括线驱动器接收电路，用于将通过GJB289A总线接收到的模拟信号进行耦合变压和线驱 动处理后输出；模数转换单元，用于将所述线驱动器接收电路输出的模拟信号转换为数字调制信号；以及协议单元，用于将所述模数转换单元得到的数字调制信号进行解调、GJB289A协议转换 后输出。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述协议单元包括解调模块，用于将所述模数转换单元得到的数字调制信号进行解调，得到数字基带信 号；以及协议转换模块，用于将所述解调模块得到的数字基带信号进行GJB289A协议转换后输出ο
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述解调模块采用正交幅度解调方式对 数字调制信号进行解调。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述解调模块包括依次连接的正交幅度 解调子模块、星座图反映射子模块和里德_所罗门解码子模块。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述解调模块还包括差分解码子模块，所 述差分解码子模块连接在所述里德_所罗门解码子模块和星座图映射子模块之间。
14.一种包含权利要求9至13任一项所述的数据接收装置的高速总线终端接口组件。
全文摘要
本发明适用于数据传输领域，提供了一种数据发送、接收装置及高速总线终端接口组件，所述数据发送装置包括协议单元，用于将存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协议转换、调制后得到数字调制信号；数模转换单元，用于将所述协议单元得到的数字调制信号转换为模拟信号；以及线驱动器发送电路，用于将所述数模转换单元得到的模拟信号进行线驱动处理和耦合变压后通过GJB289A总线发送。在本发明实施例中，通过协议单元将存储器中存储的数据或命令进行GJB289A协议转换、调制后得到数字调制信号，实现载波传输，传输速率高、宽带利用率高，实现了GJB289A总线网络大量数据的实时传输。
文档编号H04L27/00GK101917317SQ201010114000
公开日2010年12月15日 申请日期2010年2月11日 优先权日2010年2月11日
发明者刘云龙, 周锦, 徐洪涛, 祝昌华, 董继宣, 邓玉良 申请人:深圳市国微电子股份有限公司