基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备
阅读说明：本技术 基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备 (Data high-speed transmission equipment based on visible light unidirectional network isolation ) 是由 王兴生 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备，涉及可见光通信技术领域。本发明包括：发送终端以及接收终端；发送终端包括发送处理器、发送端USB接口、RS编码模块、扰码成帧模块、LED驱动模块以及LED灯；接收终端包括光敏二极管、光接收模块、解帧解扰模块、RS译码模块、接收端USB接口以及接收处理器；发送处理器包括初始化控制模块、写命令控制模块、写数据控制模块、读数据控制模块以及FIFO缓存模块。本发明通过发送终端根据可见光基于单向网络隔离传输技术向接收终端传输数据，实现实现可见光的单向网络隔离传输，提高了单向网络隔离传输效率。(The invention discloses data high-speed transmission equipment based on visible light unidirectional network isolation, and relates to the technical field of visible light communication. The invention comprises the following steps: a transmitting terminal and a receiving terminal; the sending terminal comprises a sending processor, a USB interface of a sending end, an RS coding module, a scrambling framing module, an LED driving module and an LED lamp; the receiving terminal comprises a photosensitive diode, a light receiving module, a de-framing and descrambling module, an RS decoding module, a receiving terminal USB interface and a receiving processor; the sending processor comprises an initialization control module, a write command control module, a write data control module, a read data control module and an FIFO cache module. According to the invention, the transmitting terminal transmits data to the receiving terminal according to the visible light based on the unidirectional network isolation transmission technology, so that the unidirectional network isolation transmission of the visible light is realized, and the unidirectional network isolation transmission efficiency is improved.)
技术领域
本发明属于可见光通信技术领域，特别是涉及一种基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备。
背景技术
可见光通信技术是将数据加载于可见光之上进行无线传输的一种通信技术，目前以其具有高速率、无污染和能效高等众多的优点和良好的运用前景，引起了国内外学者的广泛关注。目前基于可见光的无线传输技术的具体应用还非常之少，特别是在将可见光无线传输运用于视频传输方面。
本发明提供一种基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备，实现可见光的单向网络隔离传输，提高单向网络隔离传输效率。
发明内容
本发明的目的在于提供基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备，通过发送终端根据可见光基于单向网络隔离传输技术向接收终端传输数据，实现实现可见光的单向网络隔离传输，解决了现有可见光单向隔离传输不成熟的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备，包括：发送终端以及接收终端；所述发送终端包括发送处理器、发送端USB接口、RS编码模块、扰码成帧模块、LED驱动模块以及LED灯；所述接收终端包括光敏二极管、光接收模块、解帧解扰模块、RS译码模块、接收端USB接口以及接收处理器；所述发送处理器包括初始化控制模块、写命令控制模块、写数据控制模块、读数据控制模块以及FIFO缓存模块；
所述初始化控制模块根据USB芯片的时序要求负责完成对USB芯片的初始化；所述写命令控制模块根据输入的命令对USB芯片写入命令；所述写数据控制模块将输入的数据按照USB芯片要求的时序写入USB芯片；所述读数据控制模块在发出读数据命令后从所述USB芯片读取数据功能并将读取数据放置的数据端口；所述FIFO缓存模块将传输的数据缓存，待所述USB芯片空闲后转发数据。
优选地，所述发送处理器通过发送端USB接口传递发送数据；所述发送数据通过RS编码模块对发送数据编码与块交织。
优选地，所述扰码成帧模块对编码后的发送数据扰码成帧；所述LED驱动模块根据成帧的编码数据驱动LED灯发光。
优选地，所述光敏二极管接收所述LED灯发出的光信息；所述光接收模块接收光敏二极管传递的光信息。
优选地，所述解帧解扰模块将光接收模块传递的光信息解帧并解扰码；所述RS译码模块对扰码进行解译并传递至接收端USB接口；所述接收端USB接口传递译码后的数字信息传递至接收处理器。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过发送终端根据可见光基于单向网络隔离传输技术向接收终端传输数据，实现实现可见光的单向网络隔离传输，提高了单向网络隔离传输效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为基于可见光单向网络隔离的数据高速传输设备，包括：发送终端以及接收终端；发送终端包括发送处理器、发送端USB接口、RS编码模块、扰码成帧模块、LED驱动模块以及LED灯；接收终端包括光敏二极管、光接收模块、解帧解扰模块、RS译码模块、接收端USB接口以及接收处理器；发送处理器包括初始化控制模块、写命令控制模块、写数据控制模块、读数据控制模块以及FIFO缓存模块；
初始化控制模块根据USB芯片的时序要求负责完成对USB芯片的初始化；写命令控制模块根据输入的命令对USB芯片写入命令；写数据控制模块将输入的数据按照USB芯片要求的时序写入USB芯片；读数据控制模块在发出读数据命令后从USB芯片读取数据功能并将读取数据放置的数据端口；FIFO缓存模块将传输的数据缓存，待USB芯片空闲后转发数据。
进一步的，发送处理器通过发送端USB接口传递发送数据；发送数据通过RS编码模块对发送数据编码与块交织，扰码成帧模块对编码后的发送数据扰码成帧；LED驱动模块根据成帧的编码数据驱动LED灯发光。
另外，光敏二极管接收LED灯发出的光信息；光接收模块接收光敏二极管传递的光信息，解帧解扰模块将光接收模块传递的光信息解帧并解扰码；RS译码模块对扰码进行解译并传递至接收端USB接口；接收端USB接口传递译码后的数字信息传递至接收处理器。
具体的，由于USB芯片只有A0、WR、RD和DB十二个管脚，而以上各个模块都有相应的A0、WR、RD和DB端口，不可能同时接到USB芯片对应的管脚上，所以必须有一个译码输出控制模块来控制当前哪个模块的控制信号接到USB芯片对应的管脚上；
完成后读数据模程序，包括发送端应用程序与接收端应用程序界面设块开始工作，将读取的数据放入发送端数据缓存模块计；发送端应用程序完成视频采集、本地显示、本地显中，等待RS编码模块将数据取走，发送端的逻辑设置、视频格式的设置以及视频数据发送功能；
数据先缓存在接收端数据缓存模块，在USB芯片工作过程中，通过调用VFW32库完成视频的采集、本地显示、发送端程序类似，本地显示设置以及视频格式的设置工作，而视频数据的发送则是通过USB芯片厂商提供的API接口完成的；设计的视频发送端应用程序界面包括本地视频采集显示窗口、初始化设置按钮、视频源设置按钮、视频格式设置按钮、视频压缩设置按钮、开始视频采集设置按钮以及退出按钮；对于初始化按钮，如果初始化不成功，程序会提示在执行过程中哪一步出现了问题，如USB接口连接失败、摄像头连接失败和获取显示窗体失败；
频源设置主要完成本地显示视频参数的设置，包括关于每一帧视频图像的分辨率大小以及视频发送格式的设置；视频的压缩设置是完成对视频选择不同压缩程序进行压缩的设置，以提高视频的传输过程效率；由于接收端应用程序的限制，此二项设置在论文设计中视频传输时固定使用320×240的分别率、RGB24像素深度以及无压缩的视频格式，此处将其添加在主程序界面中是为了后续改进工作的扩展应用；视频接收显示界面程序视频数据的接收是通过USB芯片厂商提供的API接口完成的，接收数据通过启用另一个线程进行不断地从USB芯片读取出来，接收数据的显示是通过调用SetDIBitsToDevice函数对每一帧进行显示；设计的视频接收端应用程序界面包括视频显示窗口、初始化USB设置按钮、开始接收按钮和退出按钮；在程序运行时首先启动初始化USB设置，初始化设置成功与否都有相应的提示；开始接收按钮可以在显示和暂停显示中切换，其按钮文字提示也会随之改变，在开始接收与暂停接收中切换。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。