【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大规模射频信号分路交换以及微波开关电路的同步控制，尤其涉及一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法。
技术介绍
1、大规模射频开关矩阵，由数十个中小规模的矩阵板卡组成，而每块矩阵板卡中包括多个开关和可吸收关断的功分单元组成，其中包含大量的开关电路，每路开关都需要1个或多个i/o控制，对于m×n矩阵板卡，至少需要2*m×n个i/o控制，若采用16×16板卡构建矩阵，板卡数量和i/o数量如下表格：
2、 序号 矩阵规模 板卡数量 i/o数量 1 64×64 12 3072 2 128×128 24 6144 3 256×256 48 9216
3、由于单
4、在矩阵板卡内部，通过串行数据data和时钟clk，将i/o数据逐次移位到所有的串转并芯片的存储器中，控制使能en高电平，同时将存储器中的i/o数据翻转输出，实现各开关的同步切换。对于大规模矩阵，需要多个矩阵板卡，其控制采用rs422总线。整机微处理器，将所有板卡的i/o数据，通过rs422总线分别发送到各个板卡，板卡微处理器将该板卡的i/o数据，通过spi依次送到串转并的存储器中，但不立即翻转，等接收到矩阵主控微处理器发送同步切换指令后，控制使能en翻转，实现整机所有的开关同步切换。
5、上述同步切换方式，由于各个板卡的微处理器的时钟不同步，接收到串口rx的中断以及执行中断的时序不一样，同步误差约5us～10us。插卡式射频矩阵的完整通道，当路由变更时，涉及多个板卡，切换同步时间误差导致信号中断5us～10us，会导致该通道的接收高速调制信号时，丢失1个或多个码元，甚至信号失锁。
6、因此，如何对现有技术中的大规模射频信号分路交换以及微波开关电路的同步切换方法进行改进，实现多个非同步微处理器下的多个矩阵板卡的开关同步切换，将大规模矩阵的路由切换时间从us级提高到ns级，从而，实现已建通道的路由切换，信号接收解调通道无损、无感，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，对现有技术中的大规模射频信号分路交换以及微波开关电路的同步切换方法进行改进，实现多个非同步微处理器下的多个矩阵板卡的开关同步切换，将大规模矩阵的路由切换时间从us级提高到ns级，从而，实现已建通道的路由切换，信号接收解调通道无损、无感。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，包括以下步骤：
4、s1：在矩阵板卡的控制电路中，增加一个或非门逻辑控制单元，构建包含同步切换控制使能的rs422总线和spi硬件总线电路；
5、s2：矩阵设备通过rs422总线向矩阵板卡发送i/o数据，矩阵板卡接收i/o数据，并通过spi转发到串转并芯片进行存储；
6、s3：矩阵设备通过rs422总线，发送“切换准备”指令，矩阵板卡收到命令后，打开同步切换控制使能开关；
7、s4：矩阵设备通过rs422总线，发送“同步切换”指令，利用串行rs422总线数据的起始位的上升沿，实现所有板卡所有hc595芯片i/o同步翻转，矩阵板卡收到命令后，关闭同步切换控制使能开关。
8、优选的，步骤s1中的增加一个或非门的矩阵板卡的控制电路包括板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片和rs422总线，所述串转并芯片设有若干个，所述板卡微处理器与若干个串转并芯片连接，所述板卡微处理器还与所述串口芯片连接，所述或非门分别与所述板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片连接，所述rs422总线与所述串口芯片连接，所述串转并芯片的型号为hc595。
9、优选的，所述矩阵板卡的控制电路中，当使能en’＝1时，rs422总线数据产生的rx变化，使能en始终为0，不会让hc595芯片的存储数据翻转到输出；当使能en’＝0时，rs422总线数据产生的rx，只要rx＝0，则使能en＝1，串转并芯片hc595芯片的存储数据翻转到输出。
10、优选的，当矩阵为大规模矩阵时，其插卡矩阵总线控制电路包括矩阵板卡、串口芯片、整机微处理器、网口芯片，所述网口芯片与所述整机微处理器连接，所述整机微处理器与所述串口芯片连接，所述矩阵板卡设有若干个，所述串口芯片分别通过rs422总线与若干个所述矩阵板卡连接。
11、优选的，步骤s2的具体过程如下：
12、s21：在矩阵需要路由切换时，筛选查找需要变更i/o的矩阵板卡，通过rs422总线，依次向指需要变更i/o的矩阵板卡发送i/o控制数据，并判断是否对所有矩阵板卡发送i/o控制数据，若是，执行步骤s22，若否，继续向通过rs422总线，依次向指剩余需要变更i/o的矩阵板卡发送i/o控制数据；
13、s22：向所有矩阵板卡发送“切换准备”指令，并在延时指定时间后，再次向所有矩阵板卡发送“同步切换”指令。
14、优选的，步骤s3包括以下具体过程：
15、s31：启动矩阵板卡程序，设置使能en’＝1，循环接收rs422总线的指令，判断矩阵板卡接收的指令类型，若矩阵板卡接收的指令类型为“i/o数据”指令，执行步骤s32，若矩阵板卡接收的指令类型为“切换准备”指令，执行步骤s33；若矩阵板卡接收的指令类型为“同步切换”指令，执行步骤与s34；
16、s32：通过spi向串并转换芯片发送i/o数据；
17、s33：将使能en’设置为0；
18、s34：将使能en’设置为1。
19、优选的，在矩阵板卡的使能en’为0的期间，当rx的第一个0出现时，即串行协议中的起始位，串转并芯片hc595的存储的i/o数据立即翻转输出，当i/o数据无变换，开关无切换动作，信号不中断；
20、当i/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，步骤S1中的增加一个或非门的矩阵板卡的控制电路包括板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片和RS422总线，所述串转并芯片设有若干个，所述板卡微处理器与若干个串转并芯片连接，所述板卡微处理器还与所述串口芯片连接，所述或非门分别与所述板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片连接，所述RS422总线与所述串口芯片连接，所述串转并芯片的型号为HC595。
3.根据权利要求2所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，所述矩阵板卡的控制电路中，当使能EN’＝1时，RS422总线数据产生的RX变化，使能EN始终为0，不会让HC595芯片的存储数据翻转到输出；当使能EN’＝0时，RS422总线数据产生的RX，只要RX＝0，则使能EN＝1，串转并芯片HC595芯片的存储数据翻转到输出。
4.根据权利要求2所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征
5.根据权利要求1所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，步骤S2的具体过程如下：
6.根据权利要求5所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，步骤S3包括以下具体过程：
7.根据权利要求1所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，在矩阵板卡的使能EN’为0的期间，当RX的第一个0出现时，即串行协议中的起始位，串转并芯片HC595的存储的I/O数据立即翻转输出，当I/O数据无变换，开关无切换动作，信号不中断；
8.根据权利要求1所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，所述或非门逻辑控制单元为多输入或非门逻辑控制单元，包括多个输入端和1个输出端。
9.根据权利要求8所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，当多个输入端的所有输入均为低电平，输出端输出高电平1；当多个输入端中的其中一个输入端的输入为高电平，则输出端输出低电平0。
...【技术特征摘要】
1.一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，步骤s1中的增加一个或非门的矩阵板卡的控制电路包括板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片和rs422总线，所述串转并芯片设有若干个，所述板卡微处理器与若干个串转并芯片连接，所述板卡微处理器还与所述串口芯片连接，所述或非门分别与所述板卡微处理器、串转并芯片、串口芯片连接，所述rs422总线与所述串口芯片连接，所述串转并芯片的型号为hc595。
3.根据权利要求2所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，所述矩阵板卡的控制电路中，当使能en’＝1时，rs422总线数据产生的rx变化，使能en始终为0，不会让hc595芯片的存储数据翻转到输出；当使能en’＝0时，rs422总线数据产生的rx，只要rx＝0，则使能en＝1，串转并芯片hc595芯片的存储数据翻转到输出。
4.根据权利要求2所述的一种基于异步总线在大规模矩阵开关中的通道同步切换方法，其特征在于，当矩阵为大规模矩阵时，其插卡矩阵总线控制电路包括矩阵板卡、串口芯片、整机微处理器、网口芯片，所述网口...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵越，黎天福，朱孝波，
申请(专利权)人：成都川美新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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