将数据传送到控制设备和/或从控制设备接收数据的输入/输出设备的制造方法
【专利说明】将数据传送到控制设备和/或从控制设备接收数据的输入/输出设备
[0001]本发明涉及一种将数据传送到控制设备和/或从控制设备接收数据的输入/输出设备。
[0002]通常，控制设备具有多个输入/输出。这些输入/输出被集成到控制设备中。
[0003]输入/输出的数量根据控制设备的用途极大地改变。
[0004]例如，当控制设备被放在航空器中时，控制设备必须能够处理根据多种通信协议由装置的多个零件(item)接收或发送的数据。
[0005]另外，当替换控制设备时，航空领域中的安全条件要求厂商或设备制造商进行很多测试，以保证它提供的控制设备的可靠性。这些可靠性测试在经济上非常昂贵并且通常很耗时。
[0006]本发明的目的在于通过提出一种能够容易地提供用于控制设备的可变数量的输入/输出的输入/输出设备来解决现有技术的缺陷。
[0007]为此，根据第一方面，本发明提出一种将数据传送到控制设备和/或从控制设备接收数据的输入/输出设备，其特征在于，该输入/输出设备根据UDP/IP协议，通过以太网类型的物理连接，将数据传送到控制设备，该输入/输出设备通过与以太网物理连接不同的至少一个连接，连接到多个数据处理或获取设备，并且其特征在于，该输入/输出设备包括用于将至少一个其它输入/输出设备连接到以太网连接并且用于管理由输入/输出设备发送到控制设备的数据通过以太网连接的发送的装置。
[0008]因此，依据与控制设备通过以太网类型的物理连接通信，输入/输出设备可以与控制设备分离。如果必须对控制设备进行升级或改变，则不必重新鉴定输入/输出设备。从而，减少了与航空电子领域相关的可靠性测试。
[0009]另外，通过具有用于连接另一个输入/输出设备的可用装置，对于控制设备可用的输入/输出的数量不限制改变。通过管理由输入/输出设备发送到控制设备的数据的通过以太网连接的发送，仅需要一个以太网连接以用于将控制设备连接到输入/输出。
[0010]根据本发明的特定实施方式，输入/输出设备包括用于构造以太网帧的装置、用于分析以太网帧的装置、以及用于存储数据的装置。
[0011]因此，控制设备仅需要一种类型的连接用于与根据另一协议和/或传输介质通信的装置通信。简化了用于航空电子应用的控制设备的鉴定。
[0012]根据本发明的特定实施方式，用于连接至少一个其它输入/输出设备的装置由交换机构成，交换机允许由输入/输出设备将以太网帧传送到控制设备，或者允许由其它输入/输出设备将以太网帧传送到控制设备。
[0013]因此，仅需要一个以太网连接以用于将控制设备连接到输入/输出。
[0014]根据本发明的特定实施方式，用于连接至少一个其它输入/输出设备的装置由三态逻辑端口构成，当输入/输出设备不向控制设备传送以太网帧时，该三态逻辑端口被控制为处于高阻抗状态。
[0015]因此，仅需要一个以太网连接以用于将控制设备连接到输入/输出。
[0016]根据本发明的特定实施方式，用于管理通过以太网连接的发送的装置在由控制设备发送的同步以太网帧的接收之后触发由输入/输出设备到控制设备的以太网帧的传送。
[0017]因此，本发明简单地管理以太网帧的传送并且防止冲突。
[0018]根据本发明的特定实施方式，用于管理通过以太网连接的发送的装置在由控制设备发送到输入/输出设备中的一个输入/输出设备的以太网帧的接收之后或者在由其它输入/输出设备发送的以太网帧的发送之后触发由输入/输出设备到控制设备的以太网帧的传送。
[0019]因此，本发明简单地管理以太网帧的传送并且防止冲突。
[0020]根据本发明的特定实施方式，输入/输出设备包括用于选择输入/输出设备向控制设备传送以太网帧的时机的装置。
[0021]因此，可以用参数表示输入/输出设备发送以太网帧的顺序。
[0022]根据本发明的特定实施方式，用于管理通过以太网帧的发送的装置以由时钟确定的速率，触发由输入/输出设备到控制设备的以太网帧的传送。
[0023]因此，本发明简单地管理以太网帧的传送并且防止冲突。
[0024]根据本发明的特定实施方式，输入/输出设备包括用于通知其它输入/输出设备该其它输入/输出设备必须通过输入/输出设备向控制设备传送以太网帧的时刻。
[0025]因此，本发明简单地管理以太网帧的传送并且防止任何冲突。
[0026]根据本发明的特定实施方式，输入/输出设备包括用于从其它输入/输出设备接收输入/输出设备必须通过输入/输出设备向控制设备传送以太网帧的时刻的装置。
[0027]因此，本发明简单地管理以太网帧的传送并且防止任何冲突。
[0028]本发明还涉及一种包括输入/输出设备和控制设备的系统，输入/输出设备将数据传送到控制设备和/或从控制设备接收数据，其特征在于，输入/输出设备根据UDP/IP协议，通过以太网类型的物理连接，将数据传送到控制设备，输入/输出设备通过与以太网物理连接不同的至少一个连接，连接到多个数据处理或获取设备，输入/输出设备包括用于将至少一个其它输入/输出设备连接到以太网连接并且用于管理由输入/输出设备发送到控制设备的数据通过以太网连接的发送，并且其特征在于，控制设备包括实时操作系统或非实时操作系统。
[0029]本发明还涉及一种航空器，其特征在于，所述航空器包括根据本发明的输入/输出设备。
[0030]本发明的上述特征以及其它特征将根据阅读示例实施方式的以下描述显得更清楚，所述描述与附图相关地给出，其中:
[0031]图1不出输入/输出设备与控制设备的互连的不例；
[0032]图2a示出通过以太网连接(Ethernet connect1n)可访问的输入/输出设备的第一不例实施方式；
[0033]图2b示出通过以太网连接可访问的输入/输出设备的第二示例实施方式；
[0034]图2c示出通过以太网连接可访问的输入/输出设备的第三示例实施方式；
[0035]图3a不出多个输入/输出设备与控制设备的互连的第一不例；
[0036]图3b不出多个输入/输出设备与控制设备的互连的第二不例；
[0037]图3c不出多个输入/输出设备与控制设备的互连的第三不例；
[0038]图3d示出多个输入/输出设备与控制设备的互连的第四示例；
[0039]图3e示出多个输入/输出设备与控制设备的互连的第五示例；
[0040]图4a示出根据互连的第二、第三、第四和第五示例的用于在控制设备和多个输入/输出设备之间传送帧的时序图的第一示例；
[0041]图4b示出根据互连的第二、第三、第四和第五示例的用于在控制设备和多个输入/输出设备之间传送帧的时序图的第二示例。
[0042]图1示出输入/输出设备与控制设备的互连的示例。
[0043]根据本发明，输入/输出设备10使得控制设备12能够从多种类型的输入/输出接收数据或者能够将数据传送到多种类型的输入/输出。
[0044]控制设备12具有实时操作系统或非实时操作系统。控制设备12例如是位于航空器中的装置的零件，控制多个输入/输出接口。
[0045]根据本发明，控制设备12通过以太网连接连接到输入/输出设备10。输入/输出接口经由输入/输出设备10被控制。
[0046]更具体地，以太网连接是100/1000Mbit/s的以太网类型，并且依赖UDP/IP协议。
[0047]根据本发明的实施方式，所述连接可以不是以太网连接。连接的带宽可以适用于支持控制设备12和与其连接的所有输入/输出设备10之间的数据速率。
[0048]还应该注意，通过该连接进行的传送以比输入/输出设备10(连接到该连接)的所有输入/输出端口的速率高的速率进行。
[0049]数据通过用于直接访问主易失性存储器或者DMA(直接存储器访问)的机构，经由传统以太网端口，由控制设备12从其主易失性存储器直接发送和发出。
[0050]输入/输出设备10具有例如根据由航空电子工程委员会(AEEC)开发并维护的标准ARINC 429的至少一个输入/输出接口。
[0051]输入/输出设备10具有例如至少一个RS-422输入/输出接口。RS-422是由美国国家标准机构(ANSI)开发的标准ANSI/TIA/EIA-422-B和等效国际推荐ITU-T-T-REC-V.11的简称，还通过术语X.27知晓。
[0052]输入/输出设备10具有例如与至少一个传感器和/或一个执行器连接的至少一个二进制接口。
[0053]输入/输出设备10具有例如至少一个接口，并且允许接收记录航行器的飞行的数据流。
[0054]自然地，输入/输出设备10可以具有根据标准或推荐的除了上述那些之外的其它输入/输出。
[0055]输入/输出设备10用作UDP服务器。输入/输出设备10等待包括MAC/IP地址和与输入/输出设备10的端口号码对应的UDP端口号码的帧。
[0056]控制设备12用作客户端。控制设备12发起与输入/输出设备10