CN101345629B - 一种双现场总线接口转换器 - Google Patents

一种双现场总线接口转换器 Download PDF

Info

Publication number
CN101345629B
CN101345629B CN2008100489328A CN200810048932A CN101345629B CN 101345629 B CN101345629 B CN 101345629B CN 2008100489328 A CN2008100489328 A CN 2008100489328A CN 200810048932 A CN200810048932 A CN 200810048932A CN 101345629 B CN101345629 B CN 101345629B
Authority
CN
China
Prior art keywords
bus
communication interface
module
optical coupling
profibus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008100489328A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101345629A (zh
Inventor
方康玲
叶杨婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN2008100489328A priority Critical patent/CN101345629B/zh
Publication of CN101345629A publication Critical patent/CN101345629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101345629B publication Critical patent/CN101345629B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Communication Control (AREA)

Abstract

本发明涉及一种多现场总线接口转换器。其技术方案是：CAN总线收发器[1]的一端与CAN总线网络连接、另一端通过第一光耦隔离电路[2]和CAN控制器[10]相连接，SPC3协议控制器[4]的一端与SoC微控制器[9]连接、另一端通过第二光耦隔离电路[5]与RS485驱动器[6]连接，RS485驱动器[6]与Profibus-DP总线网络连接；串口现场设备或仪表[13]通过串口通信接口模块[11]和SoC微控制器[9]连接，总线选择开关模块[8]与SoC微控制器[1]连接。串口与CAN和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序存储在SoC微控制器[9]。本发明具有灵活性强、硬件复杂度低等特点，实现了两种现场总线网络对同一串口设备的监控管理与资源共享，达到异构网络的互联。

Description

一种双现场总线接口转换器
技术领域
本发明属于现场总线技术领域。尤其涉及一种双现场总线接口转换器。
背景技术
实际生产的巨大需求促进了现场总线技术和产品的飞速发展，各种现场通信网络的应用越来越普及，特别是CAN、Profibus-DP等网络在我国的发展速度最快。然而市场上提供的具有这些现场总线通信能力的设备与仪表主要是进口设备，价格高。因此，开发现场总线接口技术和产品是目前技术人员较为关注的问题。如北京鼎实创新科技有限公司开发出RS-232/485转Profibus-DP和RS-232/485转CAN的总线桥；瑞典的HMS公司开发出AnyBus-X系列的串口网关和现场总线网关。另外，如“一种实现串口设备与Profibus-DP总线相接的装置”(CN200620200643.1)的技术、“基于微控制器的通用串口和CAN总线的接口转换器”(CN200720069155.6)的技术和“应用于卷烟机上的Profibus-DP与CAN总线结合的通信方法”(CN200710124631.4)的技术。
这些技术研究和产品应用虽取得了一定的进展，但或是针对串口向单一现场总线的转换，或是两种现场总线之间的转换，然而相对于在一个接口装置内实现串口向多种现场总线转换，其接口功能单一，灵活性差，无法满足实际工业***对于多现场总线的需求，且硬件复杂度高，体积大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能齐全、灵活性强、硬件复杂度低的双现场总线接口转换器，该转换器能使普通串行接口分别与CAN和Profibus-DP总线接口之间转换，可实现异构网络互联。
为了实现上述目的，本发明采用的述技术方案是：该转换器包括SoC微控制器、CAN总线通信接口模块、Profibus-DP总线通信接口模块、串口通信接口模块、电源转换模块和总线选择开关模块。CAN总线通信接口模块由SoC微控制器内嵌的CAN控制器、第一光耦隔离电路和CAN总线收发器组成，Profibus-DP总线通信接口模块由SPC3协议控制器、第二光耦隔离电路和RS485驱动器组成。
CAN总线收发器的一端与CAN总线网络连接，CAN总线收发器的另一端通过第一光耦隔离电路和SoC微控制器内嵌的CAN控制器连接，SPC3协议控制器的一端与SoC微控制器连接，SPC3协议控制器的另一端通过第二光耦隔离电路与RS485驱动器连接，RS485驱动器与Profibus-DP总线网络连接；串口现场设备或仪表通过串口通信接口模块和SoC微控制器连接，总线选择开关模块与SoC微控制器连接。电源转换模块分别与SoC微控制器、CAN总线通信接口模块、Profibus-DP总线通信接口模块和串口通信接口模块连接。
串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序存储在SoC微控制器中，该程序由一个主程序、CAN接口中断服务子程序、Profibus-DP接口中断服务子程序和串口中断服务子程序组成。
所述的CAN总线通信接口模块由SoC微控制器内嵌的CAN控制器、第一光耦隔离电路和CAN总线收发器组成。第一光耦隔离电路的接收端RX1、发送端TX1与SoC微控制器内嵌的CAN控制器相对应的发送端CANTX、接收端CANRX连接，第一光耦隔离电路的接收端RX2、发送端TX2与CAN总线收发器相对应的发送端TX2、接收端RX2连接，CAN总线收发器与CAN总线网络连接。电源转换模块的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD1、地线端GND1与第一光耦隔离电路相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD2、地线端GND2分别与第一光耦隔离电路和CAN总线收发器相对应的工作电压输入端VDD2、地线端GND2连接。
所述的Profibus-DP总线通信接口模块由SPC3协议控制器、第二光耦隔离电路和RS485驱动器组成。SPC3协议控制器的数据/地址端DB[0...7]、地址端AB[0...7]和中断信号端INT0与SoC微控制器相对应的数据/地址端P3[0…7]、地址端P2[0…7]和中断信号端INT0/P0.2连接，SPC3协议控制器的读信号端RD、写信号端WR和地址锁存信号端ALE与SoC微控制器相对应的读信号端RD/P0.6、写信号端WR/P0.7和地址锁存信号端ALE/P0.5连接，SPC3协议控制器的接收端RXD、发送端TXD和发送使能端RTS与第二光耦隔离电路相对应的发送端TXD、接收端RXD和发送使能端RTS连接；第二光耦隔离电路的接收端RXD1、发送端TXD1和发送使能端RTS1与RS485驱动器相对应的发送端TXD1、接收端RXD1和发送使能端RTS1连接，RS485驱动器与Profibus-DP总线网络连接。电源转换模块的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD1、地线端GND1分别与SPC3协议控制器和第二光耦隔离电路相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块的隔离电压输出端VDD3、地线端GND3分别与第二光耦隔离电路和RS485驱动器相对应的工作电压输入端VDD3、地线端GND3连接。
所述的串口通信接口模块的接受端RXD2、发送端TXD2和发送使能端RTS2与SoC微控制器相对应的发送端TXD2/P0.0、接受端RXD2/P0.1和输出端P0.3连接；电源转换模块的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块的电压输出端VDD1、地线端GND1与串口通信接口模块相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接；串口通信接口模块的接受端RXD3和发送端TXD3与串口现场设备或仪表相对应的端口连接。
所述的总线选择开关模块的开关Key1、开关Key2和复位开关Resrt与SoC微控制器相对应的输入端P1.0、输入端P1.1和复位端Resrt连接。
实现现场总线接口转换的工作原理是：CAN总线通信接口模块实现CAN总线协议，Profibus-DP总线通信接口模块实现Profibus-DP总线协议，串口通信接口模块处理串口协议，SoC微控制器中的软件实现串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换。总线选择开关模块的2个开关Key1、Key2控制3种接口的转换。比如：当CAN和Profibus-DP网络同时对串口设备监测时，即底层串口设备向上层CAN和Profibus-DP网络发送数据时，应同时选择开关Key1和Key2；当主站只通过CAN网络与底层串口设备双向通信时，应选择开关Key1；当主站只通过Profibus-DP网络与底层串口设备双向通信时，应选择开关Key2。
所述的串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的主程序的具体步骤是：
步骤S1-1，主程序开始，进入步骤S1-2；
步骤S1-2，配置转换器运行参数，进入步骤S1-3；
步骤S1-3，对各通信模块初始化，并配置各模块输入输出缓冲区大小，进入步骤S1-4；
步骤S1-4，查询CAN接口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-5，若不是则直接进入步骤S1-6；
步骤S1-5，运行CAN接口中断服务子程序，子程序运行完进入步骤S1-6；
步骤S1-6，查询Profibus-DP接口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-7，若不是则进入步骤S1-8；
步骤S1-7，运行Profibus-DP接口中断服务子程序，子程序运行完进入步骤S1-8；
步骤S1-8，查询串口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-9，若不是则进入步骤S1-4；
步骤S1-9，运行串口中断服务子程序，进入步骤S1-4。
所述的串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的CAN接口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S2-1，CAN接口中断服务子程序开始，进入步骤S2-2；
步骤S2-2，判断总线选择开关模块的开关Key1是否开启，若开启则进入步骤S2-3，若未开启则结束CAN接口中断服务子程序；
步骤S2-3，读CAN总线接口数据并写入第一输入缓冲区，进入步骤S2-4；
步骤S2-4，第一输入缓冲区中的数据转换成串口协议后存入第一输出缓冲区，进入步骤S2-5；
步骤S2-5，第一输出缓冲区的数据发送到串口，CAN接口中断服子程序结束。
所述的串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的Profibus-DP接口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S3-1，Profibus-DP接口中断服务子程序开始，进入步骤S3-2；
步骤S3-2，判断总线选择开关模块的开关Key2是否开启，若开启则进入步骤S3-3，若未开启则结束Profibus-DP接口中断服务子程序；
步骤S3-3，读Profibus-DP总线接口数据并写入第二输入缓冲区，进入步骤S3-4；
步骤S3-4，第二输入缓冲区中的数据转换成串口协议后存入第二输出缓冲区，进入步骤S3-5；
步骤S3-5，第二输出缓冲区的数据发送到串口，Profibus-DP接口中断服子程序结束。
所述的串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的串口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S4-1，串口中断服务子程序开始，进入步骤S4-2；
步骤S4-2，判断总线选择开关模块的开关Key1或Key2是否开启，若其中一个开关Key1或Key2开启则进入步骤S4-3，若都未开启则结束串口中断服务子程序；
步骤S4-3，读串口数据并写入第三输入缓冲区，进入步骤S4-4；
步骤S4-4，判断总线选择开关模块的开关Key1是否开启，若开启则进入步骤S4-5，若未开启则进入步骤S4-7；
步骤S4-5，第三输入缓冲区中的数据转换成CAN总线协议后存入第三输出缓冲区，进入步骤S4-6；
步骤S4-6，输出第三输出缓冲区的数据发送到CAN接口，进入步骤S4-7；
步骤S4-7，判断总线选择开关模块的开关Key2是否开启，若开启则进入步骤S4-8，若未开启则结束串口中断服务子程序；
步骤S4-8，第三输入缓冲区中的数据转换成Profibus-DP总线协议后存入第四输出缓冲区，进入步骤S4-9；
步骤S4-9，第四输出缓冲区的数据发送到Profibus-DP接口，串口中断服子程序结束。
由于采用上述技术方案，本发明有效地解决了普通串行接口向多现场总线的转换，实现两种现场总线网络对同一串口设备的监控管理与资源共享，达到异构网络互联的目的，具有灵活性强和功能齐全的特点。另外，本发明选用了体积小、功耗低、处理速度快、并集成CAN协议控制器的SoC微控制器，使该双现场总线接口转换器的硬件复杂度低，体积小。
附图说明
图1是本发明的一种总体结构示意框图；
图2是图1中CAN总线通信接口模块12的结构示意图；
图3是图1中Profibus-DP总线通信接口模块7的结构示意图；
图4是图1中串口通信接口模块11的结构示意图；
图5是图1中总线选择开关模块8的结构示意图；
图6是本发明的主程序流程图；
图7是本发明的CAN接口中断服务子程序流程图；
图8是本发明的Profibus-DP接口中断服务子程序流程图；
图9是本发明的串口中断服务子程序流程图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明作进一步的描述，并非对保护范围的限制。
一种双现场总线接口转换器如图1所示：该转换器包括SoC微控制器9、CAN总线通信接口模块12、Profibus-DP总线通信接口模块7、串口通信接口模块11、电源转换模块3和总线选择开关模块8。
其中：CAN总线通信接口模块12由SoC微控制器9内嵌的CAN控制器10、第一光耦隔离电路2和CAN总线收发器1组成；Profibus-DP总线通信接口模块7由SPC3协议控制器4、第二光耦隔离电路5和RS485驱动器6组成。
本实施例如图1所示，CAN总线收发器1的一端与CAN总线网络连接，CAN总线收发器1的另一端通过第一光耦隔离电路2和SoC微控制器9内嵌的CAN控制器10连接；SPC3协议控制器4的一端与SoC微控制器9连接，SPC3协议控制器4的另一端通过第二光耦隔离电路5与RS485驱动器6连接，RS485驱动器6与Profibus-DP总线网络连接；串口现场设备或仪表13通过串口通信接口模块11和SoC微控制器9连接，总线选择开关模块8与SoC微控制器9连接。电源转换模块3分别与SoC微控制器9、CAN总线通信接口模块12、Profibus-DP总线通信接口模块7和串口通信接口模块11连接。
本实施例的CAN总线通信接口模块12由SoC微控制器9内嵌的CAN控制器10、第一光耦隔离电路2和CAN总线收发器1组成。CAN总线通信接口模块12如图2所示：第一光耦隔离电路2的接收端RX1、发送端TX1与SoC微控制器9内嵌的CAN控制器10相对应的发送端CANTX、接收端CANRX连接，第一光耦隔离电路2的接收端RX2、发送端TX2与CAN总线收发器1相对应的发送端TX2、接收端RX2连接，CAN总线收发器1与CAN总线网络连接。电源转换模块3的24V转3.3V电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器9相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块3的24V转5V隔离电压输出端VDD1、地线端GND1与第一光耦隔离电路2相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块3的24V转5V隔离电压输出端VDD2、地线端GND2分别与第一光耦隔离电路2和CAN总线收发器1相对应的工作电压输入端VDD2、地线端GND2连接。
本实施例的Profibus-DP总线通信接口模块7如图3所示：由SPC3协议控制器4、第二光耦隔离电路5和RS485驱动器6组成。SPC3协议控制器4的数据/地址端DB[0...7]、地址端AB[0...7]和中断信号端INT0与SoC微控制器9相对应的数据/地址端P3[0…7]、地址端P2[0…7]和中断信号端INT0/P0.2连接，SPC3协议控制器4的读信号端RD、写信号端WR和地址锁存信号端ALE与SoC微控制器9相对应的读信号端RD/P0.6、写信号端WR/P0.7和地址锁存信号端ALE/P0.5连接，SPC3协议控制器4的接收端RXD、发送端TXD和发送使能端RTS与第二光耦隔离电路5相对应的发送端TXD、接收端RXD和发送使能端RTS连接；第二光耦隔离电路5的接收端RXD1、发送端TXD1和发送使能端RTS1与RS485驱动器6相对应的发送端TXD1、接收端RXD1和发送使能端RTS1连接，RS485驱动器6与Profibus-DP总线网络连接。电源转换模块3的24V转3.3V电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器9相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块3的24V转5V隔离电压输出端VDD1、地线端GND1分别与SPC3协议控制器4和第二光耦隔离电路5相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块3的24V转5V隔离电压输出端VDD3、地线端GND3分别与第二光耦隔离电路5和RS485驱动器6相对应的工作电压输入端VDD3、地线端GND3连接。
本实施例的串口通信接口模块11如图4所示：串口通信接口模块11的接受端RXD2、发送端TXD2和发送使能端RTS2与SoC微控制器9相对应的发送端TXD2/P0.0、接受端RXD2/P0.1和输出端P0.3连接；电源转换模块3的24V转3.3V电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器9相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块3的24V转5V电压输出端VDD1、地线端GND1与串口通信接口模块11相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接；串口通信接口模块11的接受端RXD3和发送端TXD3与串口现场设备或仪表13相对应的端口连接。
本实施例的总线选择开关模块8如图5所示：总线选择开关模块8的开关Key1、开关Key2和复位开关Resrt与SoC微控制器9相对应的输入端P1.0、输入端P1.1和复位端Resrt连接。
本实施例中，SoC微控制器9选用集成CAN协议控制器的SoC单片机C8051F040，这种SoC单片机体积小、功耗低、处理速度快、抗干扰能力强、存储空间大、支持JTAG在线编程方便***升级，并集成了看门狗和电源管理等功能，大大降低了硬件设计的复杂度和开发成本。
本实施例中，SPC3协议控制器4是西门子公司生产的Profibus-DP协议芯片。
本实施例实现现场总线接口转换的工作原理是：CAN总线通信接口模块12实现CAN总线协议，Profibus-DP总线通信接口模块7实现Profibus DP总线协议，串口通信接口模块11处理串口协议，SoC微处理器9中的软件实现串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换。总线选择开关模块8的2个开关Key1、Key2控制3种接口的转换。比如：当CAN和Profibus-DP网络同时对串口设备监测时，即底层串口设备向上层CAN和Profibus-DP网络发送数据时，应同时选择开关Key1和Key2；当主站只通过CAN网络与底层串口设备双向通信时，应选择开关Key1；当主站只通过Profibus-DP网络与底层串口设备双向通信时，应选择开关Key2。
在本实施例中，串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序存储在SoC微控制器9中，该程序由一个主程序、CAN接口中断服务子程序、Profibus-DP接口中断服务子程序和串口中断服务子程序组成。其中：
串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的主程序的具体步骤是：
步骤S1-1，主程序开始，进入步骤S1-2；
步骤S1-2，配置转换器运行参数，进入步骤S1-3；
步骤S1-3，对各通信模块初始化，并配置各模块输入输出缓冲区大小，进入步骤S1-4；
步骤S1-4，查询CAN接口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-5，若不是则直接进入步骤S1-6；
步骤S1-5，运行CAN接口中断服务子程序，子程序运行完进入步骤S1-6；
步骤S1-6，查询Profibus-DP接口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-7，若不是则进入步骤S1-8；
步骤S1-7，运行Profibus-DP接口中断服务子程序，子程序运行完进入步骤S1-8；
步骤S1-8，查询串口是否接受到数据，若是则进入步骤S1-9，若不是则进入步骤S1-4；
步骤S1-9，运行串口中断服务子程序，进入步骤S1-4。
串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的CAN接口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S2-1，CAN接口中断服务子程序开始，进入步骤S2-2；
步骤S2-2，判断总线选择开关模块8的开关Key1是否开启，若开启则进入步骤S2-3，若未开启则结束CAN接口中断服务子程序；
步骤S2-3，读CAN总线接口数据并写入第一输入缓冲区，进入步骤S2-4；
步骤S2-4，第一输入缓冲区中的数据转换成串口协议后存入第一输出缓冲区，进入步骤S2-5；
步骤S2-5，第一输出缓冲区的数据发送到串口，CAN接口中断服子程序结束。
串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的Profibus-DP接口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S3-1，Profibus-DP接口中断服务子程序开始，进入步骤S3-2；
步骤S3-2，判断总线选择开关模块8的开关Key2是否开启，若开启则进入步骤S3-3，若未开启则结束Profibus-DP接口中断服务子程序；
步骤S3-3，读Profibus-DP总线接口数据并写入第二输入缓冲区，进入步骤S3-4；
步骤S3-4，第二输入缓冲区中的数据转换成串口协议后存入第二输出缓冲区，进入步骤S3-5；
步骤S3-5，第二输出缓冲区的数据发送到串口，Profibus-DP接口中断服子程序结束。
串形接口与CAN总线和Profibus-DP总线接口之间的协议转换程序的串口中断服务子程序的具体步骤是：
步骤S4-1，串口中断服务子程序开始，进入步骤S4-2；
步骤S4-2，判断总线选择开关模块8的开关Key1或Key2是否开启，若其中一个开关Key1或Key2开启则进入步骤S4-3，若都未开启则结束串口中断服务子程序；
步骤S4-3，读串口数据并写入第三输入缓冲区，进入步骤S4-4；
步骤S4-4，判断总线选择开关模块8的开关Key1是否开启，若开启则进入步骤S4-5，若未开启则进入步骤S4-7；
步骤S4-5，第三输入缓冲区中的数据转换成CAN总线协议后存入第三输出缓冲区，进入步骤S4-6；
步骤S4-6，输出第三输出缓冲区的数据发送到CAN接口，进入步骤S4-7；
步骤S4-7，判断总线选择开关模块8的开关Key2是否开启，若开启则进入步骤S4-8，若未开启则结束串口中断服务子程序；
步骤S4-8，第三输入缓冲区中的数据转换成Profibus-DP总线协议后存入第四输出缓冲区，进入步骤S4-9；
步骤S4-9，第四输出缓冲区的数据发送到Profibus-DP接口，串口中断服子程序结束。
本具体实施方式有效地解决了普通串行接口向多现场总线的转换，实现两种现场总线网络对同一串口设备的监控管理与资源共享，达到异构网络互联的目的，具有灵活性强和功能齐全的特点。另外，本具体实施方式选用了体积小、功耗低、处理速度快、并集成CAN协议控制器的SoC单片机C8051F040，使该双现场总线接口转换器的硬件复杂度低，体积小。

Claims (5)

1.一种双现场总线接口转换器，其特征在于该转换器包括SoC微控制器[9]、CAN总线通信接口模块[12]、Profibus-DP总线通信接口模块[7]、串口通信接口模块[11]、电源转换模块[3]和总线选择开关模块[8]；CAN总线通信接口模块[12]由SoC微控制器[9]内嵌的CAN控制器[10]、第一光耦隔离电路[2]和CAN总线收发器[1]组成，Profibus-DP总线通信接口模块[7]由SPC3协议控制器[4]、第二光耦隔离电路[5]和RS485驱动器[6]组成；
CAN总线收发器[1]的一端与CAN总线网络连接，CAN总线收发器[1]的另一端通过第一光耦隔离电路[2]和SoC微控制器[9]内嵌的CAN控制器[10]连接，SPC3协议控制器[4]的一端与SoC微控制器[9]连接，SPC3协议控制器[4]的另一端通过第二光耦隔离电路[5]与RS485驱动器[6]连接，RS485驱动器[6]与Profibus-DP总线网络连接，串口现场设备或仪表[13]通过串口通信接口模块[11]和SoC微控制器[9]连接，总线选择开关模块[8]与SoC微控制器[9]连接；电源转换模块[3]分别与SoC微控制器[9]、CAN总线通信接口模块[12]、Profibus-DP总线通信接口模块[7]和串口通信接口模块[11]连接。
2.根据权利要求1所述的双现场总线接口转换器，其特征在于所述的CAN总线通信接口模块[12]的第一光耦隔离电路[2]的接收端RX1、发送端TX1与SoC微控制器[9]内嵌的CAN控制器[10]相对应的发送端CANTX、接收端CANRX连接，第一光耦隔离电路[2]的接收端RX2、发送端TX2与CAN总线收发器[1]相对应的发送端TX2、接收端RX2连接，CAN总线收发器[1]与CAN总线网络连接；电源转换模块[3]的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器[9]相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块[3]的隔离电压输出端VDD1、地线端GND1与第一光耦隔离电路[2]相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块[3]的隔离电压输出端VDD2、地线端GND2分别与第一光耦隔离电路[2]和CAN总线收发器[1]相对应的工作电压输入端VDD2、地线端GND2连接。
3.根据权利要求1所述的双现场总线接口转换器，其特征在于所述的Profibus-DP总线通信接口模块[7]的SPC3协议控制器[4]的数据/地址端DB[0...7]、地址端AB[0...7]和中断信号端INT0与SoC微控制器[9]相对应的数据/地址端P3[0...7]、地址端P2[0...7]和中断信号端INT0/P0.2连接，SPC3协议控制器[4]的读信号端RD、写信号端WR和地址锁存信号端ALE与SoC微控制器[9]相对应的读信号端RD/P0.6、写信号端WR/P0.7和地址锁存信号端ALE/P0.5连接，SPC3协议控制器[4]的接收端RXD、发送端TXD和发送使能端RTS与第二光耦隔离电路[5]相对应的发送端TXD、接收端RXD和发送使能端RTS连接；第二光耦隔离电路[5]的接收端RXD1、发送端TXD1和发送使能端RTS1与RS485驱动器[6]相对应的发送 端TXD1、接收端RXD1和发送使能端RTS1连接，RS485驱动器[6]与Profibus-DP总线网络连接；电源转换模块[3]的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器[9]相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块[3]的隔离电压输出端VDD1、地线端GND1分别与SPC3协议控制器[4]和第二光耦隔离电路[5]相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接，电源转换模块[3]的隔离电压输出端VDD3、地线端GND3分别与第二光耦隔离电路[5]和RS485驱动器[6]相对应的工作电压输入端VDD3、地线端GND3连接。
4.根据权利要求1所述的双现场总线接口转换器，其特征在于所述的串口通信接口模块[11]的接收端RXD2、发送端TXD2和发送使能端RTS2与SoC微控制器[9]相对应的发送端TXD2/P0.0、接收端RXD2/P0.1和输出端P0.3连接；电源转换模块[3]的电压输出端VCC、地线端GND与SoC微控制器[9]相对应的工作电压输入端VCC、地线端GND连接，电源转换模块[3]的电压输出端VDD1、地线端GND1与串口通信接口模块[11]相对应的工作电压输入端VDD1、地线端GND1连接；串口通信接口模块[11]的接收端RXD3、发送端TXD3与串口现场设备或仪表[13]相对应的端口连接。
5.根据权利要求1所述的双现场总线接口转换器，其特征在于所述的总线选择开关模块[8]的开关Key1、开关Key2和复位开关Resrt与SoC微控制器[9]相对应的输入端P1.0、输入端P1.1和复位端Resrt连接。 
CN2008100489328A 2008-08-21 2008-08-21 一种双现场总线接口转换器 Expired - Fee Related CN101345629B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100489328A CN101345629B (zh) 2008-08-21 2008-08-21 一种双现场总线接口转换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008100489328A CN101345629B (zh) 2008-08-21 2008-08-21 一种双现场总线接口转换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101345629A CN101345629A (zh) 2009-01-14
CN101345629B true CN101345629B (zh) 2011-01-19

Family

ID=40247526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100489328A Expired - Fee Related CN101345629B (zh) 2008-08-21 2008-08-21 一种双现场总线接口转换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101345629B (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101964737B (zh) * 2010-11-08 2012-10-03 国电南瑞科技股份有限公司 基于profibus-dp主站现场总线的协议转换装置的协议转换方法
CN102081589B (zh) * 2010-12-02 2013-05-08 西北工业大学 甚高频全向信标接收***与高速智能统一总线接口方法
CN102023948B (zh) * 2010-12-02 2012-05-30 西北工业大学 Usb3.0总线与高速智能统一总线的直接接口方法
CN102033843B (zh) * 2010-12-02 2012-08-01 西北工业大学 Rs485总线与高速智能统一总线的直接接口方法
CN102023949B (zh) * 2010-12-02 2012-10-10 西北工业大学 测距仪接收***与高速智能统一总线接口方法
CN102023946B (zh) * 2010-12-02 2012-10-10 西北工业大学 Usb1.1总线与高速智能统一总线的接口方法
CN102033841B (zh) * 2010-12-02 2012-10-10 西北工业大学 Usb2.0总线与高速智能统一总线的直接接口方法
CN102346469B (zh) * 2011-08-12 2014-03-05 中国科学院光电技术研究所 大型光电望远镜镜头机构分布控制方法及控制***
CN103227636B (zh) * 2013-03-27 2016-07-13 武汉新慧电气科技有限公司 一种用于多控制器互连的高隔离直接并接半双工通信接口模块
CN103389959B (zh) * 2013-07-18 2015-09-30 洛阳理工学院 一种模块式多数据转换装置及其转换方法
CN104519623B (zh) * 2013-10-08 2017-01-18 厦门格绿能光电股份有限公司 一种基于dali协议控制指令的传输***
CN105207868B (zh) * 2014-06-24 2019-01-04 中国科学院沈阳自动化研究所 一种profibus dp通信模块
CN104410600B (zh) * 2014-08-06 2017-05-24 内蒙古科技大学 控制网络多协议数据转换装置
CN104391461B (zh) * 2014-10-23 2017-02-15 四川九洲电器集团有限责任公司 一种knx传输控制装置
CN104967526A (zh) * 2015-04-07 2015-10-07 安徽康海时代科技有限公司 串口通讯服务器
CN106161168B (zh) * 2016-07-06 2019-10-08 武汉理工大学 一种可编程的双现场总线转换接口和方法
CN107643993B (zh) * 2016-07-20 2022-11-25 中兴通讯股份有限公司 总线转换接口、总线转换接口的工作方法和通信设备
CN106656707B (zh) * 2016-12-03 2022-10-25 河池学院 一种步进电机细分控制***
CN108173543A (zh) * 2017-12-26 2018-06-15 北京航天测控技术有限公司 一种单线通讯总线双向隔离电路
CN111355618B (zh) * 2020-05-25 2020-08-14 中国人民解放军国防科技大学 一种用于半实物网络仿真的串口设备适配***及使用方法
CN112152897B (zh) * 2020-09-14 2021-11-02 珠海格力电器股份有限公司 通讯芯片电路、通讯方法、存储介质、电子装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101169654A (zh) * 2007-11-20 2008-04-30 深圳市鸿捷源自动化***有限公司 应用于卷烟机上的Profibus DP与CAN总线结合的通信方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101169654A (zh) * 2007-11-20 2008-04-30 深圳市鸿捷源自动化***有限公司 应用于卷烟机上的Profibus DP与CAN总线结合的通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赖兴余、叶邦彦、李伟光、朱金华.基于双现场总线的开放式数控***结构研究.现代制造工程.2004,(2004年第8期),第13-15页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101345629A (zh) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101345629B (zh) 一种双现场总线接口转换器
CN101673107B (zh) 多路串行通信转换器及其应用的集散控制***
CN100514233C (zh) 一种基于sopc的epa现场控制器
CN201303348Y (zh) 通用多串行总线转换装置
CN105939253A (zh) 一种工业无线网关装置及其协议转换方法
CN102231718B (zh) 一种EtherCAT与CAN通信的网关及其通信方法
CN101340404A (zh) 用于WiFi与ZigBee无线网络协议转换的嵌入式网关
CN201583945U (zh) 基于fpga的单片机多机串行通信***
CN2859468Y (zh) 无线水表抄表***
CN102866979A (zh) 一种同步串行接口信号传感器数据采集装置
CN201307236Y (zh) 多路串行通信转换器及其应用的集散控制***
CN101070855A (zh) 基于profibus－dp通信接口的泵智能控制***
CN101441464A (zh) 矿用采掘设备控制***
CN1845084A (zh) 基于以太网和pstn通信方式的嵌入式远程监控***
CN201540487U (zh) 手持式船舶机舱设备维护检测操作器
CN101778038B (zh) 基于千兆以太网的嵌入式设备高速数据传输***
CN203217563U (zh) 高隔离性能的can总线控制收发***
CN102724090A (zh) 基于dpc31的过程现场总线dp/pa一体化嵌入式从节点通信装置
CN201820120U (zh) 自适应多总线执行机构控制器
CN101594719B (zh) 脱机控制装置
CN203241752U (zh) 多路传感器接入的数模转换can总线控制收发***
CN202889275U (zh) 一种基于eCos和Web服务器的远程电机控制***
CN101420772A (zh) 一种智能供能式光电一体化无线传感器
Hao et al. Development for protocol conversion gateway of industrial field bus
CN205015457U (zh) 一种伺服电机驱动测试装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110119

Termination date: 20110821