LWIP的串口/以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)互連需求研究并設(shè)計(jì)了一個(gè)串口-網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器。它能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)串口設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制,再通過(guò)以太網(wǎng)接口與pc機(jī)相連。從硬件和軟件分為2個(gè)主要部分進(jìn)行研究。硬件部分將μc/os-ⅱ作為嵌入式操作系統(tǒng),選擇lpc2210作為控制器,串口處理模塊采用max3232芯片對(duì)uart進(jìn)行rs232電平轉(zhuǎn)換;以太網(wǎng)控制芯片選用常用的10misa總線接口的rtl8019as。軟件部分主要分為μc/os-ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的移植與串口驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

提出了一種w7100a網(wǎng)絡(luò)微處理器+can控制器sja1000的can-以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)方案,闡述了具體的硬件設(shè)計(jì)與通信軟件設(shè)計(jì)。采用w7100a不需要tcp/ip協(xié)議集的編寫(xiě),降低了開(kāi)發(fā)難度并能縮短開(kāi)發(fā)周期,can總線電路采用磁隔離技術(shù)(icoupler)。模塊能自動(dòng)更新目標(biāo)ip地址,設(shè)置以太網(wǎng)配置參數(shù),實(shí)現(xiàn)can網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

為了實(shí)現(xiàn)rs-232/485通用串口設(shè)備接入modbus總線,設(shè)計(jì)了一種通用串口到modbusrtu的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,以iap12c5a60s2單片機(jī)為主控制器;介紹了硬件結(jié)構(gòu)和電路實(shí)現(xiàn)方法,結(jié)合modbusrtu協(xié)議規(guī)范提出了軟件設(shè)計(jì)思想,分析協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)鍵問(wèn)題并給出了解決辦法;最后,采用串口調(diào)試工具stc-isp和rcp-972儀表對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行測(cè)試和分析,結(jié)果表明主設(shè)備發(fā)出命令幀后100ms內(nèi)收到協(xié)議轉(zhuǎn)換器回傳的數(shù)據(jù)幀,協(xié)議轉(zhuǎn)換器能夠正確實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換和報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)功能。

為了實(shí)現(xiàn)高速u(mài)sb與千兆以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換連接,采用usb3.0/千兆以太網(wǎng)專(zhuān)用轉(zhuǎn)換控制芯片ax88179設(shè)計(jì)了usb/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器,并在充分說(shuō)明ax88179芯片特性的基礎(chǔ)上,給出了其以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器的硬件電路設(shè)計(jì)方案及設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

協(xié)議轉(zhuǎn)換器是arm嵌入式系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)的關(guān)鍵所在。本文介紹了一種基于usb接口的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(emjtag)設(shè)計(jì)思想,并給出了硬件設(shè)計(jì)和固件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法。

隨著工業(yè)控制的進(jìn)一步發(fā)展,多個(gè)設(shè)備之間的信息共享和數(shù)據(jù)交換成為一種趨勢(shì),而目前常用的工控設(shè)備通信接口有rs-232、rs-485、can和網(wǎng)絡(luò),由于各接口協(xié)議不同,使得異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的操作和信息交換難以進(jìn)行,通過(guò)多協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將不同接口設(shè)備組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作。本文介紹了以ds80c400微處理器為核心的多接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。針對(duì)系統(tǒng)功能,著重對(duì)軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析。并提出利用javaapplet和socket(套接字)實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的參數(shù)配置,該協(xié)議轉(zhuǎn)換器已運(yùn)用于某系統(tǒng),試運(yùn)行效果良好。

針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)中一些智能設(shè)備因通信協(xié)議不同而無(wú)法通信的問(wèn)題,文章以上位機(jī)與modbus智能設(shè)備通信為例,介紹了一種將rs232協(xié)議轉(zhuǎn)換為modbus協(xié)議的智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),詳細(xì)介紹了該協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)處理速度快,能夠有效地實(shí)現(xiàn)modbus設(shè)備與上位機(jī)之間的通信。

為實(shí)現(xiàn)采集中興傳輸環(huán)的告警數(shù)據(jù),分析了中興傳輸環(huán)網(wǎng)管系統(tǒng)的通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式,介紹了相應(yīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

為實(shí)現(xiàn)采集中興傳輸環(huán)的告警數(shù)據(jù)，分析了中興傳輸環(huán)網(wǎng)管系統(tǒng)的通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式，介紹了相應(yīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

目前在工業(yè)控制領(lǐng)域,單片機(jī)系統(tǒng)主要通過(guò)rs232、rs485和can總線協(xié)議通信,它們無(wú)法直接與互聯(lián)網(wǎng)連接,因此該系統(tǒng)處于與互聯(lián)網(wǎng)隔絕的狀態(tài)。這些系統(tǒng)廣泛采用低成本8位單片機(jī),而這種單片機(jī)一般只具有rs232異步串行通信接口,要接入到互聯(lián)網(wǎng)必須進(jìn)行通信接口改造,這種改造不僅是接口的物理改造,更關(guān)鍵是數(shù)據(jù)格式的改造和通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。本文提出一種rs232串行通信接口與rj45以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方案,已有的單片機(jī)系統(tǒng)可以通過(guò)該轉(zhuǎn)換器接入到以太網(wǎng),進(jìn)一步接入互聯(lián)網(wǎng)。

網(wǎng)關(guān)(gateway)又稱(chēng)網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備， 僅用于兩個(gè)高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)也和路由器類(lèi)似，不同的是互連層。網(wǎng)關(guān)既可以用于廣 域網(wǎng)互連，也可以用于局域網(wǎng)互連。網(wǎng)關(guān)是一種充當(dāng)轉(zhuǎn)換重任的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或設(shè)備。在使用不同的通信協(xié) 議、數(shù)據(jù)格式或語(yǔ)言,甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡(jiǎn)單地傳達(dá) 信息不同，網(wǎng)關(guān)對(duì)收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時(shí)，網(wǎng)關(guān)也可以提供過(guò)濾和安全功 能。大多數(shù)網(wǎng)關(guān)運(yùn)行在osi7層協(xié)議的頂層--應(yīng)用層。 大家都知道，從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間，必然要經(jīng)過(guò)一扇門(mén)。同樣，從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息， 也必須經(jīng)過(guò)一道“關(guān)口”，這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義，網(wǎng)關(guān)(gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的 “關(guān)口”。 按照不同的分類(lèi)標(biāo)

本文提出了一種rs232串口與rj45以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方案,給出了轉(zhuǎn)換器的總體結(jié)構(gòu)和硬件電路以及工作過(guò)程和程序流程,該轉(zhuǎn)換器成功應(yīng)用于風(fēng)機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的改造項(xiàng)目。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 第2卷　第4期 2009年8月　 　　　　　 　中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué) chinesejournalofopticsandappliedoptics　 　　　vol.2　no.4 　aug.2009 　　收稿日期:2009204218;修訂日期:2009206223 文章編號(hào)　167422915(2009)0420352206 基于fpga的千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì) 于洪濤1,2,丁鐵夫 1 ,鄭喜鳳 1 ,李　爽 1,2 ,尹柱霞 1,2 (1.中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,吉林長(zhǎng)春13

為了解決千兆以太網(wǎng)5類(lèi)非屏蔽雙絞線(1000base-t)最長(zhǎng)傳輸距離為100m的瓶頸問(wèn)題,選用了傳輸距離較遠(yuǎn)的光纖取代原有的5類(lèi)非屏蔽雙絞線?？紤]網(wǎng)絡(luò)成本,不改變?cè)邪l(fā)送與接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器。通過(guò)基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)的光纖端和千兆以太網(wǎng)端數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換及控制模塊的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)雙絞線和光纖兩種介質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)換。將該轉(zhuǎn)換器應(yīng)用于高清晰度led顯示屏的實(shí)時(shí)數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)中,取得了良好的效果,實(shí)現(xiàn)了距離可達(dá)10km的實(shí)時(shí)數(shù)字視頻傳輸,滿足了未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)用戶的需求,達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,需要采用以太網(wǎng)can總線轉(zhuǎn)換器在以太網(wǎng)和can網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換器中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)或者數(shù)據(jù)過(guò)載會(huì)嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換器的實(shí)時(shí)性能,為確保轉(zhuǎn)換器的實(shí)時(shí)性能,分析了該轉(zhuǎn)換器的延時(shí)特性,針對(duì)影響轉(zhuǎn)換器延時(shí)的因素設(shè)計(jì)了減少轉(zhuǎn)換器延時(shí)的數(shù)據(jù)包拆分組裝算法和隊(duì)列管理機(jī)制,并通過(guò)實(shí)際平臺(tái)開(kāi)發(fā)該以太網(wǎng)can總線轉(zhuǎn)換器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該轉(zhuǎn)換器能在兩個(gè)異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

e1作為我國(guó)和歐洲電信傳輸網(wǎng)一次群使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn),v.35是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)中使用非常廣泛的接口標(biāo)準(zhǔn)。e1-v.35接口轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為依托,建立了以在系統(tǒng)可編程邏輯器件ep1c6為核心處理器,以lxt360、am26sl31/32為外圍輔助電路的系統(tǒng)模型。

介紹一種基于rc7883和rc7240fasic芯片設(shè)計(jì)的匯聚型以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器,用來(lái)替換在營(yíng)運(yùn)商的中心端傳統(tǒng)采用的集中型轉(zhuǎn)換器。以解決采用集中型機(jī)架式轉(zhuǎn)換器時(shí)所帶來(lái)的接口多、走線復(fù)雜,難以維護(hù)和管理等諸多問(wèn)題。

e1作為我國(guó)和歐洲電信傳輸網(wǎng)一次群使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，v．35是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)中使用非常廣泛的接口標(biāo)準(zhǔn)。以el—v．35接口轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)為依托，建立了以在系統(tǒng)可編程邏輯器件eplc6為核心處理器，以lxt360、am26sl31／32為外圍輔助電路的系統(tǒng)模型。

提出一種基于arm9處理器的電力系統(tǒng)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的設(shè)計(jì)方案。具體闡述該方案的工作原理、主要特點(diǎn)、總體設(shè)計(jì)、硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。

提出了一種ts數(shù)據(jù)流與多路e1協(xié)議數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),并對(duì)該系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)算法流程、同步策略以及ts流空包填充與檢測(cè)策略進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)fpga的硬件實(shí)現(xiàn),得到了很好的硬件運(yùn)行結(jié)果。

針對(duì)通信帶寬越來(lái)越高,低速設(shè)備無(wú)法連接到高速的e1線路的問(wèn)題,提出了一種基于可編程邏輯器件fpga、嵌入式微處理器mpc875的多路接口與e1協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì),給出了硬件原理框圖及主要元器件的選型,并對(duì)多路接口數(shù)據(jù)調(diào)度方法、空時(shí)隙處理策略、fpga結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)流程進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。通過(guò)實(shí)現(xiàn)rs232,rs449,v.35三路接口與e1的協(xié)議轉(zhuǎn)換,證明該方案是可行的。

為了實(shí)現(xiàn)modbus設(shè)備接入到devicenet網(wǎng)絡(luò)中,研究設(shè)計(jì)devicenet-modbus協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置,從而實(shí)現(xiàn)兩種總線間的互連具有重要的研究意義。參照modbus和devicenet協(xié)議規(guī)范,介紹了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的軟硬件設(shè)計(jì)方法。對(duì)modbus和devicenet協(xié)議轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析,提出了基本的解決思路和實(shí)現(xiàn)方法。最后采用dnsdt協(xié)議分析軟件和rockwell公司的主站設(shè)備以及帶有modbus接口的溫度模塊對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了測(cè)試,并且詳細(xì)分析了試驗(yàn)數(shù)據(jù),證明該協(xié)議轉(zhuǎn)換器完全達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求。