通信协议转换器的主要工作流程由以下4部分组成：（1）无人机输出28 V直流电源后经过DC/DC电源模块进行隔离转换，输入给转换器、航磁仪和铯光泵探头，是系统工作的能量来源。（2）遥测地面站经过无线电台向无人机飞控中心发出航磁遥控指令，通信协议转换器将接收到的数据帧进行解包，提取航磁控制命令后封包发送给航磁仪。（3）机载铯光泵探头输出的磁力数据经航磁仪量化后输入到通信协议转换器，其按照固定格式的数据帧进行封包，发送到飞控中心的无线电台链路中，完成遥测数据的回传。（4）无人机飞控中心输出位置姿态数据，通信协议转换器将其中的位姿信息解析并封包为GPS标准格式，姿态信息解析并由D/A转换器输出模拟信号，航磁仪完成最后的位姿数据收录。
2 系统硬件设计
2.1 STM32F4嵌入式ARM芯片
STM32F407是ST（意法半导体）推出的以ARM CortexTM-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 nm的NVM工艺和ART（自适应实时存储器加速器）。ART技术使得程序零等待执行，提升了程序执行的效率，将Cortext-M4的内核性能发挥到了极致，使得STM32F4系列微控制器可达到210 DMIPS@168 MHz。自适应实时加速器能够完全释放Cortex-M4内核的性能，当CPU工作于所有允许的频率（≤168 MHz）时，在闪存中运行的程序可以达到相当于零等待周期的性能。另外STM32F4系列微控制器集成了单周期DSP指令和FPU（浮点单元），提升了计算能力，可以进行一些复杂的计算和控制。
由于STM32F407微控制器具有强大的计算能力和丰富的外设，选用此微控制器作为数据处理核心芯片将极大地简化硬件电路设计，不需要使用专用串口FIFO芯片对数据进行缓存，直接实时处理数据帧中的识别码、校验码等，对其数据解包和封包的过程延时极其短暂，可以完成大数据量下的实时传输。
2.2 硬件电路
