CN204129732U - 基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及卫星定位技术领域，公开了一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，包括：一设有至少一个插槽的主控板，以及一对应的可插入所述插槽中的输出板；其中，所述主控板上还设有至少一个通用输入/输出接口，所述插槽和所述输出板上包含多个管脚；所述主控板的通用输入/输出接口耦接至少一个上拉电阻，所述上拉电阻电连接电源电压；所述输出板的某一管脚耦接至少一个下拉电阻，所述下拉电阻电连接参考地。与现有技术相比，本实用新型确保了卫星授时机架系统的不同格式和多路输出，保证系统稳定运行无错误，操作简单，成本降低，有效的降低系统的成本和复杂度，使得系统更灵活、适应性更强。
Description
技术领域
本实用新型涉及卫星定位技术领域，尤其涉及一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备。
背景技术
对于一个进入信息社会的现代化大国，导航定位和授时系统是最重要、而且也是最关键的国家基础设施之一。卫星定位授时系统，通过接收卫星信息的时间信息，对该时间信息进行解算以后输出到接收板。传统的卫星授时系统通常只有几个输出接口且输出格式固定，但是在某些特殊场合，如果需要多路(比如30路以上)时间信息以及多种输出格式输出到不同的接收板时，现在常采用机架设备进行，机架可用于固定电信柜内的接插板、外壳和设备，4U以上的机架产品性能较高，可扩展性好，一般支持4个以上的高性能处理器和大量的标准热插拔部件。通过使用机架设备可以得到多路稳定的时间信息输出，而不必使用多个卫星信息解算系统，从而节省了资源。但是机架设备在使用过程中，会牵涉不同板卡的插拔，和对应时间格式输出的问题。
具体来说，在机架设备的插拔过程中，许多设备无法自适应进行正确格式的输出，这样可能导致损坏外接设备与主机，并进一步的使整套系统处于异常工作状态，进而导致严重的后果。导致上述后果的原因主要在于：一、主控板不知道或没能识别是否有板卡插入；二、主控板不知道对应插入的卡为何种类型，或者需要重新配置机架主控板才能进行正确的输出。为避免以上情况发生，通常在多插拔设备交付使用方之前，机架设备出售方会事先对使用方进行产品的培训并编写相应的产品说明，但是这样做不仅耗时耗力，而且也无法完全避免使用方人员因为理解和一些特殊原因所导致的错误使用设备的情况发生。
因此，如何设计一种板卡自适应设备，使主控板能够自动识别哪一个槽位有板卡插入以及插入的板卡是以哪一种时间输出格式的便成为了亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，以解决原有的机架设备在插拔过程中，许多设备无法自适应进行正确格式的输出的问题。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，包括：一设有至少一个插槽的主控板，以及一对应的可插入所述插槽中的输出板；其中，所述主控板上还设有至少一个通用输入/输出接口，所述插槽和所述输出板上包含多个管脚；所述主控板的通用输入/输出接口耦接至少一个上拉电阻，所述上拉电阻电连接电源电压；所述输出板的某一管脚耦接至少一个下拉电阻，所述下拉电阻电连接参考地。
进一步地，在所述主控板的接口还接出有串行总线连接至输出板的插槽的某管脚上。
进一步地，在对应的所述输出板上设有与所述串行总线进行通信的控制芯片。
优选地，连接至所述插槽的总线为I2C两线式串行总线。
优选地，与所述I2C总线进行串行通信的控制芯片为PCA9554或PCA9554A芯片。
与现有技术相比，本实用新型所提供的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，解决了原有的机架设备的插拔过程中，许多设备无法自适应进行正确格式的输出的问题，确保卫星授时机架系统的不同格式和多路输出，保证系统稳定运行无错误，操作简单，成本降低，有效的降低系统的成本和复杂度，使得系统更灵活、适应性更强。
附图说明
图1是本实用新型所述的自适应设备设定主控板CPIO上拉的示意图；
图2是本实用新型所述的自适应设备设定输出板引脚下拉的示意图；
图3是本实用新型所述的自适应设备的主控板与输出板之间进行通信的示意图。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定部件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个部件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分部件的方式，而是以部件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
由于机架设备的插拔过程中，许多设备无法自适应进行正确格式的输出，导致损坏外界设备与主机，本实用新型通过在开始设计插拨设备前，针对主控板10和插入的板卡进行简单的电路改装，使其满足主控板10在能够自动检测是哪一个槽位有板卡插入的情况下，并进一步检测出插入板卡的所需时间输出类型。
参照图1、图2所示，本实用新型所公开的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，包括一具有至少一个插槽的主控板10，以及一对应的可插入所述主控板10的插槽中的输出板20，主控板10上设有至少一个插槽和至少一个通用输入/输出接口(GPIO，General-Purpose Input/OutputPorts)，在所述主控板10的插槽和输出板20上接均接多个管脚，管脚可设于插槽内，形成导电的触片，或者从集成电路(芯片)内部电路引出与外围电路的接线端口，其中，在所述主控板10的某一通用输入/输出接口通过至少一个上拉电阻接有电源电压，上拉电阻一端接高电平，另一端连接至对应需插入板卡的插槽的某一管脚上，在所述输出板20的某一管脚通过至少一个下拉电阻接参考地。
具体来说，本实用新型中，上拉电阻一端接电源，一端接主控板10的芯片管脚，下拉电阻一端接输出板20的芯片管脚，一端接地。通过将主控板10的某个指定GPIO设为上拉，使该端口接有高电平，并增强I/O的驱动能力，对应地，在指定的插入板卡设定下拉，即通过一下拉电阻接到参考地，保证其对应I/O口是低电平，通过它们输出高低电平或者通过它们读取引脚高低电平状态。设置上拉、下拉电阻的主要作用是在电路驱动器关闭时给线路(节点)以一个固定的电平，此外也可以防止干扰，增加电路的稳定性。在板卡未插入槽位之前，原GPIO口一直是处于上拉高电平状态，当有板卡(如输出板)插入槽位时，高电平被下拉，原GPIO变为低电平状态，CPU即检测到对应此GPIO的插槽有板卡插入，主控板10便能识别哪一个槽位有板卡插入。
当检测到主控板10上某一槽位有板卡插入时，通过如下实施方式即能实现解决主控板10自动识别插入板卡所需时间输出类别。
参照图3，在所述主控板10的某一接口还接出有串行总线连接至插槽，对应地，在所述输出板20上设有与所述串行总线进行通信的控制芯片。
具体来说，连接至所述插槽的总线为I2C两线式串行总线，与所述I2C总线进行串行通信的控制芯片为PCA9554或PCA9554A芯片，并从硬件上对I2C地址进行配置(比如：RS485端口输出配置为0001，RS232接口输出配置为0010等)。
I2C(Inter－Integrated Circuit)总线属于两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C总线通过串行数据(SDA)线和串行时钟(SCL)线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别(无论是微控制器——MCU、LCD驱动器、存储器或键盘接口)，而且都可以作为一个发送器或接收器(由器件的功能决定)。
PCA9554和PCA9554A是16脚的CMOS器件，它们提供了I2C/SMBus的应用中的8位通用并行输入/输出口(GPIO)的扩展。该器件使I2C I/O扩展器件系列得到增强，具有更高的驱动能力、5V I/O口、更低的电源电流、单独的I/O口配置、400kHz时钟频率和更小的封装形式。
PCA9554/54A包含一个8位配置寄存器(输入或输出选择)、8位输入/输出寄存器和一个极性反转(高电平或低电平操作有效)寄存器。系统主控器通过写I/O口相应的配置位来激活端口的输入或输出。PCA9554/54A有3个硬件管脚(A0，A1，A2)来实现不同的固定I2C地址，最多允许8个器件共用一个I2C/SMBus总线上。PCA9554与PCA9554A的唯一区别在于固定I2C地址的不同，这样最多允许16个器件(9554和9554A各8个)连接接到同一个I2C/SMBus总线上。
当所述主控板10检测到板卡被插入到插槽以后，会通过I2C与输出板20进行通信，因为具体时间输出板20的地址唯一，且已经被写入主控板10的寄存器，I2C通信会进行寻址，对应的地址上有器件回应就能够根据这个地址进行判断插入板卡的类型。
解决正确信息格式输出的问题，就在于输出板20插入以后，I2C会进行通信，对应的板卡会返回信息给主控板10，于是主控板10就按照I2C返回的内容，进行相应的数据输出，这样就达到了侦测板卡插入与正确信息格式输出的目的。
本实用新型通过主控板和对应接口的输出板端口上、下拉设置及不同板卡地址分配机制，实现系统接口板卡自适应检测，检测完成后，时间产生板可根据板卡类型自动切换对应业务，具备板卡自适应检测，可在未插卡或插卡不正确时候相应业务关闭，有效的减少系统辐射，优化EMC性能。
值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。
Claims (5)
1.一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，其特征在于，所述设备包括：
一设有至少一个插槽的主控板，以及一对应的可插入所述插槽中的输出板；其中，
所述主控板上还设有至少一个通用输入/输出接口，所述插槽和所述输出板上包含多个管脚；
所述主控板的通用输入/输出接口耦接至少一个上拉电阻，所述上拉电阻电连接电源电压；
所述输出板的某一管脚耦接至少一个下拉电阻，所述下拉电阻电连接参考地。
2.如权利要求1所述的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，其特征在于，在所述主控板的接口还接出有连接至输出板插槽的某管脚上的串行总线。
3.如权利要求2所述的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，其特征在于，在对应的所述输出板上设有与所述串行总线进行通信的控制芯片。
4.如权利要求3所述的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，其特征在于，连接至所述插槽的总线为I2C两线式串行总线。
5.如权利要求4所述的一种基于卫星授时机架系统的板卡自适应设备，其特征在于，与所述I2C总线进行串行通信的控制芯片为PCA9554或PCA9554A芯片。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107727926A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-02-23 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种时间频率测量方法和装置 |
| CN108228244A (zh) * | 2016-12-13 | 2018-06-29 | 比亚迪股份有限公司 | 轻轨板卡的识别方法及系统 |
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2014
- 2014-10-11 CN CN201420585598.0U patent/CN204129732U/zh not_active Expired - Lifetime
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