將數(shù)據(jù)傳送到控制設備和/或從控制設備接收數(shù)據(jù)的輸入/輸出設備的制造方法
【專利說明】將數(shù)據(jù)傳送到控制設備和/或從控制設備接收數(shù)據(jù)的輸入/輸出設備
[0001]本發(fā)明涉及一種將數(shù)據(jù)傳送到控制設備和/或從控制設備接收數(shù)據(jù)的輸入/輸出設備。
[0002]通常，控制設備具有多個輸入/輸出。這些輸入/輸出被集成到控制設備中。
[0003]輸入/輸出的數(shù)量根據(jù)控制設備的用途極大地改變。
[0004]例如，當控制設備被放在航空器中時，控制設備必須能夠處理根據(jù)多種通信協(xié)議由裝置的多個零件(item)接收或發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0005]另外，當替換控制設備時，航空領域中的安全條件要求廠商或設備制造商進行很多測試，以保證它提供的控制設備的可靠性。這些可靠性測試在經濟上非常昂貴并且通常很耗時。
[0006]本發(fā)明的目的在于通過提出一種能夠容易地提供用于控制設備的可變數(shù)量的輸入/輸出的輸入/輸出設備來解決現(xiàn)有技術的缺陷。
[0007]為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提出一種將數(shù)據(jù)傳送到控制設備和/或從控制設備接收數(shù)據(jù)的輸入/輸出設備，其特征在于，該輸入/輸出設備根據(jù)UDP/IP協(xié)議，通過以太網類型的物理連接，將數(shù)據(jù)傳送到控制設備，該輸入/輸出設備通過與以太網物理連接不同的至少一個連接，連接到多個數(shù)據(jù)處理或獲取設備，并且其特征在于，該輸入/輸出設備包括用于將至少一個其它輸入/輸出設備連接到以太網連接并且用于管理由輸入/輸出設備發(fā)送到控制設備的數(shù)據(jù)通過以太網連接的發(fā)送的裝置。
[0008]因此，依據(jù)與控制設備通過以太網類型的物理連接通信，輸入/輸出設備可以與控制設備分離。如果必須對控制設備進行升級或改變，則不必重新鑒定輸入/輸出設備。從而，減少了與航空電子領域相關的可靠性測試。
[0009]另外，通過具有用于連接另一個輸入/輸出設備的可用裝置，對于控制設備可用的輸入/輸出的數(shù)量不限制改變。通過管理由輸入/輸出設備發(fā)送到控制設備的數(shù)據(jù)的通過以太網連接的發(fā)送，僅需要一個以太網連接以用于將控制設備連接到輸入/輸出。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，輸入/輸出設備包括用于構造以太網幀的裝置、用于分析以太網幀的裝置、以及用于存儲數(shù)據(jù)的裝置。
[0011]因此，控制設備僅需要一種類型的連接用于與根據(jù)另一協(xié)議和/或傳輸介質通信的裝置通信。簡化了用于航空電子應用的控制設備的鑒定。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，用于連接至少一個其它輸入/輸出設備的裝置由交換機構成，交換機允許由輸入/輸出設備將以太網幀傳送到控制設備，或者允許由其它輸入/輸出設備將以太網幀傳送到控制設備。
[0013]因此，僅需要一個以太網連接以用于將控制設備連接到輸入/輸出。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，用于連接至少一個其它輸入/輸出設備的裝置由三態(tài)邏輯端口構成，當輸入/輸出設備不向控制設備傳送以太網幀時，該三態(tài)邏輯端口被控制為處于高阻抗狀態(tài)。
[0015]因此，僅需要一個以太網連接以用于將控制設備連接到輸入/輸出。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，用于管理通過以太網連接的發(fā)送的裝置在由控制設備發(fā)送的同步以太網幀的接收之后觸發(fā)由輸入/輸出設備到控制設備的以太網幀的傳送。
[0017]因此，本發(fā)明簡單地管理以太網幀的傳送并且防止沖突。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，用于管理通過以太網連接的發(fā)送的裝置在由控制設備發(fā)送到輸入/輸出設備中的一個輸入/輸出設備的以太網幀的接收之后或者在由其它輸入/輸出設備發(fā)送的以太網幀的發(fā)送之后觸發(fā)由輸入/輸出設備到控制設備的以太網幀的傳送。
[0019]因此，本發(fā)明簡單地管理以太網幀的傳送并且防止沖突。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，輸入/輸出設備包括用于選擇輸入/輸出設備向控制設備傳送以太網幀的時機的裝置。
[0021]因此，可以用參數(shù)表示輸入/輸出設備發(fā)送以太網幀的順序。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，用于管理通過以太網幀的發(fā)送的裝置以由時鐘確定的速率，觸發(fā)由輸入/輸出設備到控制設備的以太網幀的傳送。
[0023]因此，本發(fā)明簡單地管理以太網幀的傳送并且防止沖突。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，輸入/輸出設備包括用于通知其它輸入/輸出設備該其它輸入/輸出設備必須通過輸入/輸出設備向控制設備傳送以太網幀的時刻。
[0025]因此，本發(fā)明簡單地管理以太網幀的傳送并且防止任何沖突。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的特定實施方式，輸入/輸出設備包括用于從其它輸入/輸出設備接收輸入/輸出設備必須通過輸入/輸出設備向控制設備傳送以太網幀的時刻的裝置。
[0027]因此，本發(fā)明簡單地管理以太網幀的傳送并且防止任何沖突。
[0028]本發(fā)明還涉及一種包括輸入/輸出設備和控制設備的系統(tǒng)，輸入/輸出設備將數(shù)據(jù)傳送到控制設備和/或從控制設備接收數(shù)據(jù)，其特征在于，輸入/輸出設備根據(jù)UDP/IP協(xié)議，通過以太網類型的物理連接，將數(shù)據(jù)傳送到控制設備，輸入/輸出設備通過與以太網物理連接不同的至少一個連接，連接到多個數(shù)據(jù)處理或獲取設備，輸入/輸出設備包括用于將至少一個其它輸入/輸出設備連接到以太網連接并且用于管理由輸入/輸出設備發(fā)送到控制設備的數(shù)據(jù)通過以太網連接的發(fā)送，并且其特征在于，控制設備包括實時操作系統(tǒng)或非實時操作系統(tǒng)。
[0029]本發(fā)明還涉及一種航空器，其特征在于，所述航空器包括根據(jù)本發(fā)明的輸入/輸出設備。
[0030]本發(fā)明的上述特征以及其它特征將根據(jù)閱讀示例實施方式的以下描述顯得更清楚，所述描述與附圖相關地給出，其中:
[0031]圖1不出輸入/輸出設備與控制設備的互連的不例；
[0032]圖2a示出通過以太網連接(Ethernet connect1n)可訪問的輸入/輸出設備的第一不例實施方式；
[0033]圖2b示出通過以太網連接可訪問的輸入/輸出設備的第二示例實施方式；
[0034]圖2c示出通過以太網連接可訪問的輸入/輸出設備的第三示例實施方式；
[0035]圖3a不出多個輸入/輸出設備與控制設備的互連的第一不例；
[0036]圖3b不出多個輸入/輸出設備與控制設備的互連的第二不例；
[0037]圖3c不出多個輸入/輸出設備與控制設備的互連的第三不例；
[0038]圖3d示出多個輸入/輸出設備與控制設備的互連的第四示例；
[0039]圖3e示出多個輸入/輸出設備與控制設備的互連的第五示例；
[0040]圖4a示出根據(jù)互連的第二、第三、第四和第五示例的用于在控制設備和多個輸入/輸出設備之間傳送幀的時序圖的第一示例；
[0041]圖4b示出根據(jù)互連的第二、第三、第四和第五示例的用于在控制設備和多個輸入/輸出設備之間傳送幀的時序圖的第二示例。
[0042]圖1示出輸入/輸出設備與控制設備的互連的示例。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，輸入/輸出設備10使得控制設備12能夠從多種類型的輸入/輸出接收數(shù)據(jù)或者能夠將數(shù)據(jù)傳送到多種類型的輸入/輸出。
[0044]控制設備12具有實時操作系統(tǒng)或非實時操作系統(tǒng)?？刂圃O備12例如是位于航空器中的裝置的零件，控制多個輸入/輸出接口。
[0045]根據(jù)本發(fā)明，控制設備12通過以太網連接連接到輸入/輸出設備10。輸入/輸出接口經由輸入/輸出設備10被控制。
[0046]更具體地，以太網連接是100/1000Mbit/s的以太網類型，并且依賴UDP/IP協(xié)議。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的實施方式，所述連接可以不是以太網連接。連接的帶寬可以適用于支持控制設備12和與其連接的所有輸入/輸出設備10之間的數(shù)據(jù)速率。
[0048]還應該注意，通過該連接進行的傳送以比輸入/輸出設備10(連接到該連接)的所有輸入/輸出端口的速率高的速率進行。
[0049]數(shù)據(jù)通過用于直接訪問主易失性存儲器或者DMA(直接存儲器訪問)的機構，經由傳統(tǒng)以太網端口，由控制設備12從其主易失性存儲器直接發(fā)送和發(fā)出。
[0050]輸入/輸出設備10具有例如根據(jù)由航空電子工程委員會(AEEC)開發(fā)并維護的標準ARINC 429的至少一個輸入/輸出接口。
[0051]輸入/輸出設備10具有例如至少一個RS-422輸入/輸出接口。RS-422是由美國國家標準機構(ANSI)開發(fā)的標準ANSI/TIA/EIA-422-B和等效國際推薦ITU-T-T-REC-V.11的簡稱，還通過術語X.27知曉。
[0052]輸入/輸出設備10具有例如與至少一個傳感器和/或一個執(zhí)行器連接的至少一個二進制接口。
[0053]輸入/輸出設備10具有例如至少一個接口，并且允許接收記錄航行器的飛行的數(shù)據(jù)流。
[0054]自然地，輸入/輸出設備10可以具有根據(jù)標準或推薦的除了上述那些之外的其它輸入/輸出。
[0055]輸入/輸出設備10用作UDP服務器。輸入/輸出設備10等待包括MAC/IP地址和與輸入/輸出設備10的端口號碼對應的UDP端口號碼的幀。
[0056]控制設備12用作客戶端。控制設備12發(fā)起與輸入/輸出設備10