一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置，控制器通過PCI總線與南橋芯片和網卡芯片相連，主控制器通過Local BUS總線分別與CPLD和語音編解碼芯片，主控制器和SDRAM存儲器直連；CPLD通過串行接口連接觸摸屏，CPLD通過語音編解碼芯片連接送受話器組，且CPLD連接Nor Flash存儲器；網卡芯片經網口連接至SIP客戶端；南橋芯片分別連接調試串口和CF卡。本實用新型以觸控的形式仿真裝備的實際操作，模擬設備界面可編程，兼容更多的通用裝備，快速新增仿真界面。只要界面邏輯較為復雜，或者有SIP通話要求，便可整合到同一個模擬器上，大大提高了模擬器的效費比。
【專利說明】
一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及界面模擬裝置，用于觸控方式仿真裝備實際操作，特別涉及一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置。
技術背景
[0002]隨著我國科技水平的不斷提高，國家對裝備模擬器的安全性和通用性要求也越來越高。而當前大部分跟實裝一起配發(fā)的模擬器普遍存在保密性不高，兼容性不強的問題。究其原因是采用了國外芯片作為核心處理器，安全性得不到保障，模擬裝備單一，通用性不強，資源利用率較低。
[0003]以某型通用高速數(shù)據(jù)電臺模擬器為例，其仿真目標是外形和實裝一致并且能通信組網，能完成培訓士兵使用該型電臺。但對于通信部隊來說，往往需要掌握多種電臺的使用，若各型電臺均使用特定模擬器，將大大增加軍隊的采購壓力。而了解電臺的人都知道，電臺使用的難點在于操作界面進行調幅、調頻、跳相、單邊帶和脈沖調制等參數(shù)設置。在觸摸技術已經非常成熟的今天，完全可以用顯示屏模擬電臺的界面，識別用戶的調節(jié)旋鈕、撥動開關和按壓按鍵的操作，從而達到培訓士兵的目的。
[0004]近年來，國產化率已成為產品技術研發(fā)中的重要指標，而國產化的難點一直在于國內沒有強大的CPU來支撐硬件自主。經過長期的發(fā)展，我國已有中國科學院計算技術研究所研發(fā)的龍芯和華為技術有限公司研發(fā)的海思麒麟等芯片，相對于國外的ARMUcorn RISCMachine)、Intel等芯片來說，龍芯已發(fā)展出9-10級的超流水線結構，支持寄存器重命名、動態(tài)調度、分支預測、兼容64位的MIPS ΙΠ指令集及其擴展指令集、兼容IEEE754標準的浮點單元，支持全流水的浮點加減、乘法、乘加等運算，完全能夠滿足裝備模擬器的硬件需求。
[0005]采用觸摸屏仿真后的模擬器，由于外殼在顯示器中模擬，不同裝備在殼體上的差別將不局限于模擬器的外觀，可模擬裝備種類將大為增多，充分利用模擬器的軟硬件資源。
[0006]綜上所述，當前模擬設備存在安全性和通用性不高的問題。安全性方面，國外處理器可能存在后門、病毒等一些安全的不確定因素，安全性得不到保證;通用性方面，當前大部分模擬器，都是針對特定實裝進行模擬，存在通用性不強，資源利用率較低的缺點。

【發(fā)明內容】

[0007]本實用新型的目的在于，提供一種以國產芯片為核心處理器，可作為使用難度在于操作界面或有通話需求實裝的模擬裝置。
[0008]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置，包括主控制器、CPLD、Nor Flash存儲器、觸摸屏、語音編解碼芯片、送受話器組、千兆網口、南橋芯片、網卡芯片、CF卡和SDRAM存儲器，所述主控制器通過PCI總線與所述南橋芯片和所述網卡芯片相連，所述主控制器通過Local BUS總線分別與所述CPLD和所述語音編解碼芯片，所述主控制器和所述SDRAM存儲器直連;所述CPLD通過串行接口連接所述觸摸屏，所述CPLD通過所述語音編解碼芯片連接所述送受話器組，且所述CPLD連接Nor Flash存儲器;所述網卡芯片經所述網口連接至SIP客戶端;所述南橋芯片分別連接調試串口和CF卡。
[0009]所述觸摸屏和送受話器組為用戶交互接口。
[0010]所述網口為SIP客戶端的語音通話接口。
[0011]所述CF卡為系統(tǒng)存儲硬盤。
[0012]所述調試串口為開發(fā)者調試接口。
[0013]本實用新型的有益效果在于，以觸控的形式仿真裝備的實際操作，對裝備關鍵輸入器件旋鈕、按鍵開關和撥碼開關進行實裝操作動作模擬效果仿真;模擬設備界面可編程，在基礎軟件和硬件不變動的情況下，兼容更多的通用裝備，快速新增仿真界面。在硬件方面采用國產芯片，在不影響功能效果的情況下增加了其安全性，同時模擬多款裝備界面，并仿真其邏輯，與其他模擬設備進行SIP語音傳輸。具有界面操作的裝備模擬器，如通用高速數(shù)據(jù)電臺、超短波電臺、車載通信系統(tǒng)等，只要界面邏輯較為復雜，或者有SIP通話要求，便可整合到同一個模擬器上，大大提高了模擬器的效費比。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的系統(tǒng)硬件框圖。
[0015]圖中:1.主控制器，2.CPLD，3.Nor Flash存儲器，4.觸摸屏，5.語音編解碼芯片，
6.送受話器組，7.千兆網口，8.南橋芯片，9.網卡芯片，10.CF卡，11.SDRAM存儲器，12.調試串口。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。參見圖1，一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置，包括主控制器1、CPLD 2,Nor Flash存儲器3、觸摸屏4、語音編解碼芯片5、送受話器組6、千兆網口 7、南橋芯片8、網卡芯片9、CF卡1和SDRAM存儲器11，所述主控制器I通過PCI總線與所述南橋芯片8和所述網卡芯片9相連，所述主控制器I通過Local BUS總線分別與所述CPLD 2和所述語音編解碼芯片5，所述主控制器I和所述SDRAM存儲器11直連；所述CPLD 2通過串行接口連接所述觸摸屏4，所述CPLD 2通過所述語音編解碼芯片5連接所述送受話器組6，且所述CPLD 2連接Nor Flash存儲器3;所述網卡芯片9經所述網口7連接至SIP客戶端;所述南橋芯片8分別連接調試串口 12和CF卡10。
[0017]所述觸摸屏4和送受話器組6為用戶交互接口。
[0018]所述網口7為SIP客戶端的語音通話接口。
[0019]所述CF卡10為系統(tǒng)存儲硬盤。
[0020]所述調試串口12為開發(fā)者調試接口。
[0021]實施例:本實用新型的核心處理模塊由主控制器1(龍芯2F)、SDRAM存儲器11(MT47H64M16)、Nor Flash存儲器3(S29GL01GP12FF101)、CPLD 2(EPM2210F256I5N)、語音編解碼芯片5(TMS320VC5416PGE)、網卡芯片9(Intel 82546)、南橋芯片8(AMD CS5536)和CF卡10構成。
[0022]觸摸屏4控制模塊包括CPLD2和主控制器1，CPLD 2在內部擴展出一個三線LVTTL電平的UART串行接口，與觸摸屏4進行串口對接，主控制器I通過Local BUS總線控制CPLD 2讀寫端。
[0023]語音編解碼芯片5是指DSP芯片TMS320VI5416PGE。語音處理模塊通過HPI 口與CPLD2互連，與送受話器組6通過PCM接口互連。它將送受話器組6送來的PCM碼流經過G.729編解碼轉換成并行數(shù)據(jù)，然后根據(jù)處理器的指令進行語音信號壓縮編、解碼和會議融合，最后送給主控制器I;待主控制器I對送來的數(shù)據(jù)進行相應的處理之后送回給送受話器組6。
[0024]CPLD 2邏輯配置功能主要由EPM2210F256I5N和66MHz、48MHz晶體振蕩器組成，完成主控制器I與各個模塊之間接口邏輯的產生、電平變換、總線緩沖、地址譯碼、讀寫控制功能，為主控制器1、DSP語音編解碼芯片5提供工作時鐘，同時也生成位時鐘信號供各語音通道使用。
[0025]本實用新型硬件設計的說明(參見圖1):
[0026]I)主控制器I采用龍芯處理器G0DS0N2F是整個系統(tǒng)控制核心，它主要完成以下功會K:
[0027]網絡接口模塊(網口7和網卡芯片9)的控制與SIP協(xié)議的處理；
[0028]存儲設備(Nor Flash存儲器3、SDRAM存儲器11和CF卡10)的控制；
[0029]處理語音模塊(語音編解碼芯片5和送受話器組6);
[0030]系統(tǒng)中各部分狀態(tài)的控制與檢測；
[0031]觸摸屏4的控制與反饋。
[0032]2)網絡接口模塊:
[0033]網絡接口模塊包括網卡芯片9(10/100/1000Mbps以太網PHY-物理層收發(fā)器Intel82546)和10/100M以太網接口隔離變量器GST5009等。
[0034]它直接與主控制器I通過PCI總線互連，完成以太網數(shù)據(jù)的收發(fā)。
[0035]3)語音處理模塊:
[0036]語音處理模塊包括語音編解碼芯片5(DSP芯片TMS320VI5416PGE)和DC/DC電源變換芯片 ISL80103IRAJZ 等。
[0037]語音編解碼芯片5在CPLD 2中設計通過HPI(硬件平臺接口)口與主控制器I互連，與語音通道之間通過PCM(脈碼調制)接口互連。語音編解碼芯片5將語音通道送來的PCM碼流轉換成并行數(shù)據(jù)，并根據(jù)處理器的指令進行語音信號壓縮、編解碼和會議融合，最后送回各語音通道。
[0038]4)邏輯配置功能模塊:
[0039]邏輯配置功能模塊主要由CPLD 2，EPM2210F256I5N和66MHz、48MHz晶體振蕩器等組成，主要完成主控制器I與各個模塊之間接口邏輯的產生、電平變換、總線緩沖、地址譯碼、讀寫控制和為主控制器1、話音編解碼芯片5提供工作時鐘，同時也生成位時鐘信號供語音通道使用。
[0040]5)觸摸控制模塊
[0041]觸摸屏4控制模塊包括邏輯配置芯片CLI3D2和主控制器1，CPLD 2芯片在內部擴展出一個三線LVTTL電平的UART串行接口，與觸摸屏4進行串口對接，主控制器I通過LocalBUS總線控制CPLD 2讀寫端。
[0042]6)其它:
[0043]3.3V電源指示燈；
[0044]主控制器I運行狀態(tài)指示燈；
[0045]網口7工作狀態(tài)指示燈；
[0046]語音編解碼芯片5運行狀態(tài)指示燈。
[0047]各功能模塊的職責如下:
[0048]界面模擬模塊由目標實裝界面調研任務，目標實裝邏輯操作調研任務，界面仿真任務組成。
[0049]語音處理模塊由端口進程控制任務、語音發(fā)送任務、接收任務組成。對不同端口使用不同的進程任務。語音發(fā)送任務、接收任務，完成語音的壓縮編解碼數(shù)據(jù)同步處理。
[0050]數(shù)據(jù)轉發(fā)模塊由LAN(局域網)接口收發(fā)及控制任務、數(shù)據(jù)接收任務及發(fā)送任務組成，完成異步及同步數(shù)據(jù)的分組及收發(fā)處理。
[0051 ] 協(xié)議處理模塊主要是由SIP(Sess1n Initiat1n Protocol)會話協(xié)議任務和TCP(Transmiss1n Control Pro toco I)傳輸控制協(xié)議任務組成。完成與其他SIP客戶端的語音、視頻或數(shù)據(jù)的多媒體業(yè)務傳輸。
[0052]人機接口模塊由觸摸屏顯示任務和觸摸識別任務組成。在用戶對觸摸屏進行操作后準確識別其手勢，如調節(jié)旋鈕、按壓按鍵開關和撥動撥碼開關等操作，觸摸屏實時響應，根據(jù)實裝邏輯顯示相應界面。
【主權項】
1.一種觸摸式可編程設備界面模擬裝置，包括主控制器、CPLD、NorFlash存儲器、觸摸屏、語音編解碼芯片、送受話器組、千兆網口、南橋芯片、網卡芯片、CF卡和SDRAM存儲器，其特征在于，所述主控制器通過PCI總線與所述南橋芯片和所述網卡芯片相連，所述主控制器通過Local BUS總線分別與所述CPLD和所述語音編解碼芯片，所述主控制器和所述SDRAM存儲器直連;所述CPLD通過串行接口連接所述觸摸屏，所述CPLD通過所述語音編解碼芯片連接所述送受話器組，且所述CPLD連接Nor Flash存儲器;所述網卡芯片經所述網口連接至SIP客戶端;所述南橋芯片分別連接調試串口和CF卡。2.根據(jù)權利要求1所述的觸摸式可編程設備界面模擬裝置，其特征在于，所述觸摸屏和送受話器組為用戶交互接口。3.根據(jù)權利要求1所述的觸摸式可編程設備界面模擬裝置，其特征在于，所述網口為SIP客戶端的語音通話接口。4.根據(jù)權利要求1所述的觸摸式可編程設備界面模擬裝置，其特征在于，所述CF卡為系統(tǒng)存儲硬盤。5.根據(jù)權利要求1所述的觸摸式可編程設備界面模擬裝置，其特征在于，所述調試串口為開發(fā)者調試接口。
【文檔編號】G06F1/16GK205451560SQ201521067403
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月21日
【發(fā)明人】張返立, 王江, 徐剛, 陳遠昌, 龔海濤
【申請人】江西聯(lián)創(chuàng)精密機電有限公司