基于cpld的雙機(jī)熱切換控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器，包括CPLD主控芯片、按鍵消抖芯片、若干四路二選一開關(guān)芯片、若干二選一開關(guān)芯片、達(dá)林頓管、光耦；按鍵消抖電路輸出消抖后的切換按鍵控制信號給CPLD主控芯片；主機(jī)和備機(jī)通過光耦提供TTL控制信號給CPLD芯片；CPLD芯片將TTL控制狀態(tài)信號通過達(dá)林頓管分別輸出給主機(jī)和備機(jī)；主機(jī)和備機(jī)中具有相同串口號的串口信號輸入同一個四路二選一開關(guān)，主機(jī)和備機(jī)中具有相同D/A號的D/A信號輸入同一個二選一開關(guān)，CPLD芯片輸出控制信號給每個四路二選一開關(guān)和每個二選一開關(guān)。本發(fā)明采用CPLD芯片能夠大大降低設(shè)計成本，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，大大提高控制速率；而且采用四路二選一開關(guān)芯片和單路二選一開關(guān)芯片，分別實現(xiàn)串口信號和D/A號的切換。
【專利說明】基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信號熱切換控制器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]天線控制單元(簡稱ACU)是天線控制子系統(tǒng)的控制核心，通常情況下提供給用戶是兩套ACU，一套主機(jī)，一套備機(jī)，當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時，需要更換備機(jī)工作。備機(jī)通常為“冷備份”，即備機(jī)不供電，不能立即參與到天線控制中。傳統(tǒng)的“冷備份”的致命的缺點(diǎn)是更換時間長，更換過程繁瑣，由于這些缺點(diǎn)可能會給天線控制系統(tǒng)造成重大的損失。目前，為了解決“冷備份”存在的問題，主要的解決方案是通過切換控制器實現(xiàn)主機(jī)與備機(jī)的切換。目前市場中有各種各樣的切換控制器，如KVM切換器、VGA切換器、HDMI切換器、視頻矩陣切換器等，由于A⑶的對外接口較多，其中主要包括串行通信口(RS-422，RS-485)，D/A輸出等對外接口，目前市場上這些切換器都不適用于切換ACU外接口的數(shù)據(jù)通信。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器，該控制器能夠?qū)崿F(xiàn)兩套ACU的熱切換，從而大大縮短兩套ACU的切換時間。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]所述一種基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器，其特征在于:包括CPLD主控芯片、按鍵消抖芯片、若干四路二選一開關(guān)芯片、若干二選一開關(guān)芯片、達(dá)林頓管、光耦；
[0006]外部按鍵設(shè)備提供切換按鍵控制信號輸入按鍵消抖電路，按鍵消抖電路輸出消抖后的切換按鍵控制信號給CPLD主控芯片；所述切換按鍵控制信號由切換主機(jī)按鍵信號、切換備機(jī)按鍵信號以及本/遠(yuǎn)控按鍵信號組成；主機(jī)通過光耦提供TTL主控制信號給CPLD芯片，備機(jī)通過光耦提供TTL備控制信號給CPLD芯片；
[0007]CPLD芯片將兩路TTL控制狀態(tài)信號通過達(dá)林頓管分別輸出給主機(jī)和備機(jī)，控制狀態(tài)信號分為“主狀態(tài)”和“備狀態(tài)”信號，其中“主狀態(tài)”信號輸出給主機(jī)，“備狀態(tài)”信號輸出給備機(jī)；
[0008]主機(jī)和備機(jī)中具有相同串口號的串口信號輸入同一個四路二選一開關(guān)，主機(jī)和備機(jī)中具有相同D/A號的D/A信號輸入同一個二選一開關(guān),CPLD芯片根據(jù)從按鍵消抖電路輸入的消抖后的切換按鍵控制信號，以及主機(jī)通過光耦提供的TTL主控制信號、備機(jī)通過光耦提供的TTL備控制信號進(jìn)行邏輯判斷，輸出控制信號給每個四路二選一開關(guān)和每個二選一開關(guān)，每個四路二選一開關(guān)輸出切換后的串口信號給外部設(shè)備，每個二選一開關(guān)輸出切換后的D/A信號給外部設(shè)備。
[0009]有益效果
[0010]本發(fā)明提出的基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器，采用CPLD芯片進(jìn)行時序邏輯控制，較之前采用PLC作為控制核心的熱切換控制器而言，能夠大大降低設(shè)計成本，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，大大提高控制速率；而且采用四路二選一開關(guān)芯片和單路二選一開關(guān)芯片，分別實現(xiàn)串口信號和D/A號的切換。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1:本發(fā)明控制系統(tǒng)實施例的方框圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例描述本發(fā)明:
[0013]參見圖1，如其中的實施例所示，基于CPLD的雙機(jī)熱切換的切換控制器系統(tǒng)包括CPLD主控芯片、按鍵消抖芯片、四個四路二選一開關(guān)芯片、三個二選一開關(guān)芯片、達(dá)林頓管、光耦，DC/DC芯片。
[0014]按鍵消抖芯片采用MC14490，四路二選一開關(guān)采用MAX333A，二選一開關(guān)采用MAX319, CPLD主控芯片采用EPM1270T144C4，DC/DC芯片采用SPX1585AT-3.3V，達(dá)林頓管采用ULN2003，光耦采用PC367。
[0015]外部按鍵設(shè)備提供切換按鍵控制信號輸入按鍵消抖電路，按鍵消抖電路輸出消抖后的切換按鍵控制信號給CPLD主控芯片；所述切換按鍵控制信號由切換主機(jī)按鍵信號、切換備機(jī)按鍵信號以及本/遠(yuǎn)控按鍵信號組成；主機(jī)通過光耦提供TTL主控制信號給CPLD芯片，備機(jī)通過光耦提供TTL備控制信號給CPLD芯片；
[0016]CPLD芯片將兩路TTL控制狀態(tài)信號通過達(dá)林頓管分別輸出給主機(jī)和備機(jī)，控制狀態(tài)信號分為“主狀態(tài)”和“備狀態(tài)”信號，其中“主狀態(tài)”信號輸出給主機(jī)，“備狀態(tài)”信號輸出給備機(jī)；
[0017]主機(jī)和備機(jī)中具有相同串口號的串口信號輸入同一個四路二選一開關(guān)，主機(jī)和備機(jī)中具有相同D/A號的D/A信號輸入同一個二選一開關(guān),CPLD芯片根據(jù)從按鍵消抖電路輸入的消抖后的切換按鍵控制信號，以及主機(jī)通過光耦提供的TTL主控制信號、備機(jī)通過光耦提供的TTL備控制信號進(jìn)行邏輯判斷，輸出控制信號給每個四路二選一開關(guān)和每個二選一開關(guān)，每個四路二選一開關(guān)輸出切換后的串口信號給外部設(shè)備，每個二選一開關(guān)輸出切換后的D/A信號給外部設(shè)備。
[0018]下面詳細(xì)說明本實施例中控制器的工作流程:外部三個按鍵控制信號，分別為“主機(jī)”按鍵、“備機(jī)”按鍵、“本/遠(yuǎn)控”按鍵，輸入連接到按鍵消抖芯片MC14490的10、5、3腳，經(jīng)按鍵消抖電路，按鍵信號經(jīng)過消抖處理，從按鍵消抖芯片MC14490的6、11、13腳輸出，連接到CPLD。外部的兩路TTL控制信號，分別為“主控制” TTL控制信號、“備控制” TTL控制信號，“主控制”TTL控制信號連接到一光耦PC367的I腳，經(jīng)光耦后將5V電平轉(zhuǎn)換成3.3V，并由該光耦PC367的3腳輸出，連接到CPLD。“備控制”TTL控制信號連接到另一光耦PC367的I腳，經(jīng)光耦后將5V電平轉(zhuǎn)換成3.3V，并由該光耦PC367的3腳輸出，連接到CPLD。CPLD采用EPM1270T144C4，該電路根據(jù)外部“主機(jī)”按鍵、“備機(jī)”按鍵、“本/遠(yuǎn)控”按鍵、“主控制”控制信號、“備控制”控制信號，輸出八個四路二選一開關(guān)的控制信號，三個二選一開關(guān)的控制信號。CPLD輸出的八個四路二選一開關(guān)控制信號，用于控制四片MAX333A，即一個MAX333A用兩路控制信號控制，其中一路控制信號同時連接到MAX333A的1、10腳，另一路控制信號同時連接到MAX333A的11、20腳，這樣做的原因是CPLD每個引腳的驅(qū)動能力有限，一個弓I腳最多能同時驅(qū)動三個MAX333A的控制引腳。CPLD輸出的三個二選一開關(guān)控制信號分別連接至三個MAX319的I腳，用于控制二選一開關(guān)。CPLD輸出兩路控制狀態(tài)控制信號，分別為“主狀態(tài)”“備狀態(tài)”，連接到達(dá)林頓管ULN2003的1、5腳，經(jīng)達(dá)林頓管后將3.3V信號轉(zhuǎn)換為5V信號，并由達(dá)林頓管ULN2003的16、12腳輸出。
[0019]本控制器主控芯片采用CPLD EPM1270T144C4，充分利用片內(nèi)資源，且外部電路簡單，可靠性高，控制程序在片內(nèi)通過布局布線實現(xiàn)硬件連接。能夠快速實現(xiàn)主、備機(jī)的切換，在正常工作中能夠?qū)崿F(xiàn)主、備機(jī)的在線切換，，從而大大縮短設(shè)備替換時間，提高工作效率。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CPLD的雙機(jī)熱切換控制器，其特征在于:包括CPLD主控芯片、按鍵消抖芯片、若干四路二選一開關(guān)芯片、若干二選一開關(guān)芯片、達(dá)林頓管、光耦； 外部按鍵設(shè)備提供切換按鍵控制信號輸入按鍵消抖電路，按鍵消抖電路輸出消抖后的切換按鍵控制信號給CPLD主控芯片；所述切換按鍵控制信號由切換主機(jī)按鍵信號、切換備機(jī)按鍵信號以及本/遠(yuǎn)控按鍵信號組成；主機(jī)通過光耦提供TTL主控制信號給CPLD芯片，備機(jī)通過光耦提供TTL備控制信號給CPLD芯片； CPLD芯片將兩路TTL控制狀態(tài)信號通過達(dá)林頓管分別輸出給主機(jī)和備機(jī)，控制狀態(tài)信號分為“主狀態(tài)”和“備狀態(tài)”信號，其中“主狀態(tài)”信號輸出給主機(jī)，“備狀態(tài)”信號輸出給備機(jī)； 主機(jī)和備機(jī)中具有相同串口號的串口信號輸入同一個四路二選一開關(guān)，主機(jī)和備機(jī)中具有相同D/A號的D/A信號輸入同一個二選一開關(guān),CPLD芯片根據(jù)從按鍵消抖電路輸入的消抖后的切換按鍵控制信號，以及主機(jī)通過光耦提供的TTL主控制信號、備機(jī)通過光耦提供的TTL備控制信號進(jìn)行邏輯判斷，輸出控制信號給每個四路二選一開關(guān)和每個二選一開關(guān)，每個四路二選一開關(guān)輸出切換后的串口信號給外部設(shè)備，每個二選一開關(guān)輸出切換后的D/A信號給外部設(shè)備。
【文檔編號】G05B19/048GK104460482SQ201410789867
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】王娟 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十九研究所