PIC單片機(jī)的CAN-以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計

針對采用can總線的城軌列車通信系統(tǒng)實時監(jiān)控,本文基于uart協(xié)議和can總線協(xié)議設(shè)計了can/uart協(xié)議轉(zhuǎn)換器,并通過rs232接口與監(jiān)控系統(tǒng)相連。監(jiān)控系統(tǒng)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)對城軌列車通信系統(tǒng)的參數(shù)配置和實時監(jiān)控,并以可視化的方式顯示監(jiān)控結(jié)果;同時分析了can2.0協(xié)議、canopen協(xié)議和uart協(xié)議的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了以freescalemc9s12xdp512單片機(jī)為核心的協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件電路,完成了軟件編程。實驗結(jié)果表明,本設(shè)計通過rs232接口與監(jiān)控系統(tǒng)相連,完成了can總線與rs232接口設(shè)備的數(shù)據(jù)通信,解析了設(shè)備的狀態(tài)信息,最終實現(xiàn)了對城軌列車通信系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能。

本文提出了一種串口/以太網(wǎng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計方案,選擇價格低廉的coldfire系列mcf52235處理器作為控制單元,同時將μc/os-ⅱ移植到該硬件平臺上。本設(shè)計選擇輕量級的lwip作為以太網(wǎng)協(xié)議棧,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了串口與以太網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序。

闡述了數(shù)據(jù)通信方式的選擇,異步串行通信的定義及設(shè)置,分析了串行接口的實現(xiàn),詳細(xì)地介紹了基于單片機(jī)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件設(shè)計及其協(xié)議轉(zhuǎn)換,最后歸納了基于單片機(jī)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點,以推廣該轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用。

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)計方案,闡述了具體的硬件設(shè)計與通信軟件設(shè)計。采用w7100a不需要tcp/ip協(xié)議集的編寫,降低了開發(fā)難度并能縮短開發(fā)周期,can總線電路采用磁隔離技術(shù)(icoupler)。模塊能自動更新目標(biāo)ip地址,設(shè)置以太網(wǎng)配置參數(shù),實現(xiàn)can網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)傳輸,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

為了實現(xiàn)高速usb與千兆以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)換連接,采用usb3.0/千兆以太網(wǎng)專用轉(zhuǎn)換控制芯片ax88179設(shè)計了usb/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器,并在充分說明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)計方案及設(shè)計注意事項。

為實現(xiàn)企業(yè)信息網(wǎng)對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的實時監(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)延時或者數(shù)據(jù)過載會嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換器的實時性能,為確保轉(zhuǎn)換器的實時性能,分析了該轉(zhuǎn)換器的延時特性,針對影響轉(zhuǎn)換器延時的因素設(shè)計了減少轉(zhuǎn)換器延時的數(shù)據(jù)包拆分組裝算法和隊列管理機(jī)制,并通過實際平臺開發(fā)該以太網(wǎng)can總線轉(zhuǎn)換器。實驗結(jié)果表明,該轉(zhuǎn)換器能在兩個異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)之間實時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

根據(jù)汽車電子開發(fā)的需要,設(shè)計了基于freescal公司mc9s08dz60的usb-can總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器,設(shè)計了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件電路和軟件,使用ni-visa編寫了上位機(jī)的usb驅(qū)動程序。

針對工業(yè)控制系統(tǒng)中一些智能設(shè)備因通信協(xié)議不同而無法通信的問題,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,詳細(xì)介紹了該協(xié)議轉(zhuǎn)換器的硬件設(shè)計及軟件實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明,該智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)處理速度快,能夠有效地實現(xiàn)modbus設(shè)備與上位機(jī)之間的通信。

網(wǎng)關(guān)(gateway)又稱網(wǎng)間連接器、協(xié)議轉(zhuǎn)換器。網(wǎng)關(guān)在傳輸層上以實現(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)是一個翻譯器。與網(wǎng)橋只是簡單地傳達(dá) 信息不同，網(wǎng)關(guān)對收到的信息要重新打包，以適應(yīng)目的系統(tǒng)的需求。同時，網(wǎng)關(guān)也可以提供過濾和安全功 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，從一個房間走到另一個房間，必然要經(jīng)過一扇門。同樣，從一個網(wǎng)絡(luò)向另一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息， 也必須經(jīng)過一道“關(guān)口”，這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義，網(wǎng)關(guān)(gateway)就是一個網(wǎng)絡(luò)連接到另一個網(wǎng)絡(luò)的 “關(guān)口”。 按照不同的分類標(biāo)

隨著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展,現(xiàn)場總線技術(shù)越來越受到重視,它是面向工廠底層自動化及信息集成的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù),而can總線是現(xiàn)場總線中運(yùn)用比較多的一種。為了解決多種不同設(shè)備接口連接can總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換問題,需要開發(fā)協(xié)議轉(zhuǎn)換器。而當(dāng)前協(xié)議轉(zhuǎn)換器種類繁多,價格和質(zhì)量參差不齊。該文提出了一種在現(xiàn)場總線領(lǐng)域中用于can總線通信中的多協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計,該轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,還可實現(xiàn)二次開發(fā),支持can總線接口與rs-232接口、rs-485接口設(shè)備協(xié)議上進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)有效通信,在工控儀表領(lǐng)域經(jīng)過測試后,其性能穩(wěn)定。

?1994-2010chinaacademicjournalelectronicpublishinghouse.allrightsreserved.http://www.cnki.net 第2卷　第4期 2009年8月　 　　　　　 　中國光學(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　167422915(2009)0420352206 基于fpga的千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器的設(shè)計 于洪濤1,2,丁鐵夫 1 ,鄭喜鳳 1 ,李　爽 1,2 ,尹柱霞 1,2 (1.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,吉林長春13

為了解決千兆以太網(wǎng)5類非屏蔽雙絞線(1000base-t)最長傳輸距離為100m的瓶頸問題,選用了傳輸距離較遠(yuǎn)的光纖取代原有的5類非屏蔽雙絞線。考慮網(wǎng)絡(luò)成本,不改變原有發(fā)送與接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計了一種千兆以太網(wǎng)光纖轉(zhuǎn)換器。通過基于現(xiàn)場可編程門陣列(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,實現(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顯示屏的實時數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)中,取得了良好的效果,實現(xiàn)了距離可達(dá)10km的實時數(shù)字視頻傳輸,滿足了未來一段時期內(nèi)用戶的需求,達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。

為解決rs485網(wǎng)絡(luò)傳輸距離不夠理想、不便于組網(wǎng)等問題,根據(jù)can網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、便于組網(wǎng)等特點。提出了兩種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的折中方案,并設(shè)計了基于can總線技術(shù)、串行通信技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的rs485-can協(xié)議轉(zhuǎn)換器,闡述了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的工作原理、軟硬件設(shè)計方法及實際應(yīng)用中的注意事項。該轉(zhuǎn)換器使信號的傳輸距離達(dá)到10km,通信速率可調(diào),可組成具有多達(dá)110個節(jié)點的多機(jī)使用網(wǎng)絡(luò),對rs485網(wǎng)絡(luò)與can網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)及rs485接口設(shè)備的使用有重要意義。

為解決rs232接口設(shè)備傳輸距離短、不便于組網(wǎng)等問題,根據(jù)can(controllerareanetwork)總線的傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)、便于組網(wǎng)等特點,設(shè)計了基于can總線技術(shù)、串行通信技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的rs232-can協(xié)議轉(zhuǎn)換器,給出了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計原理、軟硬件設(shè)計方法及實際應(yīng)用中的注意事項。該轉(zhuǎn)換器使信號的傳輸距離達(dá)到10km,通信速率可調(diào),可組成具有多達(dá)110個節(jié)點的多機(jī)使用網(wǎng)絡(luò),對rs232接口設(shè)備及rs232接口設(shè)備與can接口設(shè)備的聯(lián)機(jī)使用有重要意義。

針對目前工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較廣的兩種現(xiàn)場總線can和profibus通信協(xié)議互不相容的問題,分別對其幀結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行研究,提出一種基于stm32的can-profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計,并在此基礎(chǔ)上,增加了冗余電源電路和存儲電路,保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作的同時還具有數(shù)據(jù)暫存和斷點重發(fā)功能。

介紹一種基于rc7883和rc7240fasic芯片設(shè)計的匯聚型以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器,用來替換在營運(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)換器時所帶來的接口多、走線復(fù)雜,難以維護(hù)和管理等諸多問題。

采用嵌入式系統(tǒng)研制一種多協(xié)議轉(zhuǎn)換器,研究了一種基于特征字符集的協(xié)議解析方法,建立了單串口指令序列及序列接收的控制模型,采用特征字符協(xié)議解析法,實現(xiàn)對該串口外設(shè)數(shù)據(jù)的自主采集和提取。指令序列和協(xié)議解析方法可選擇、可配置,可滿足對多種不同協(xié)議的解析和轉(zhuǎn)換。

針對現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)互連需求研究并設(shè)計了一個串口-網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器。它能夠?qū)崿F(xiàn)多個串口設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和控制,再通過以太網(wǎng)接口與pc機(jī)相連。從硬件和軟件分為2個主要部分進(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)動模塊的設(shè)計與實現(xiàn)。

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)計方案。具體闡述該方案的工作原理、主要特點、總體設(shè)計、硬件電路和軟件設(shè)計。

近20多年來,隨著通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,工業(yè)自動化控制領(lǐng)域也得到了迅速的促進(jìn)和改革。如何將現(xiàn)代通信技術(shù)成功地應(yīng)用到工業(yè)自動化控制領(lǐng)域,掀起了一股激烈的討論熱潮。本人設(shè)計了一個協(xié)議轉(zhuǎn)換器,使遵循modbus協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備和控制器能夠掛到以太網(wǎng)上,完成與pc主機(jī)或者遠(yuǎn)距離的控制器之間的通信。

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)計思想,并給出了硬件設(shè)計和固件設(shè)計的實現(xiàn)方法。

介紹基于dsp+arm架構(gòu)協(xié)議轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)組成及其工作原理,給出了dsp通過emif接口與fpga無縫連接的接口實現(xiàn),dsp通過hpi接口與arm高速接口的實現(xiàn),以及基于arm的高速以太網(wǎng)接口。簡要介紹了基于嵌入式操作系統(tǒng)μclinux的網(wǎng)絡(luò)編程,給出了實驗結(jié)果。