KR20030025574A - Remote Multi Serial Communication System using CAN(Controller Area Network) - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A remote control multi serial communication system implementation by using a controller area network is provided to allow a plurality of RS232 devices to be connected one to one by using only one communication line and to form the connection structure of the master device and the multi RS232, thereby easily maintaining the install and maintenance of the communication line. CONSTITUTION: A remote control multi serial communication system implementation by using a controller area network is characterized in that the remote control serial communication is communicated one to one between each of the corresponding device by connecting a plurality of serial communication devices at one communication line(4) by using a controller area network(CAN) or communicated by connecting one master device(8) with a plurality of serial communication devices in multiple.

Description

캔 통신을 이용한 원격 다중 직렬 통신 시스템 구현 { Remote Multi Serial Communication System using CAN(Controller Area Network) }Implementation of remote multi serial communication system using CAN communication {Remote Multi Serial Communication System using CAN (Controller Area Network)}

본 발명은 원격(Remote) 다중(Multi) RS232 통신 시스템 구현에 관한 것으로, 1개의 통신 신호 선로를 사용하여 다수의 RS232 통신 장치 간 1대 1 통신 및 1대의 마스터 장치(컴퓨터, PDA 등)에 다수의 RS232 장치를 확장하는 다중(Multi) RS232 통신 시스템 구현에 관한 것으로 1개의 신호선을 사용하여 다수의 장치 접속 및 원거리 통신이 가능하다.The present invention relates to a remote multi-RS232 communication system implementation, using a single communication signal line for a one-to-one communication between a plurality of RS232 communication devices and one master device (computer, PDA, etc.) The present invention relates to the implementation of a multi-RS232 communication system that extends the RS232 device of a plurality of devices.

종래의 RS232 통신은 [도1]에서와 같이 장치(1)와 장치(2)가 1대1로 접속되고 다수의 장치를 접속하기 위해서는 다수의 통신 선로를 필요로 한다. 1대 1 접속이므로 통신 선로 수가 늘어나는 경우 부피 및 무게가 늘어나고 유지 보수가 비용이 증가하고 거리가 짧아 근거리(15 미터) 이내에서만 사용이 가능하다.In conventional RS232 communication, as shown in FIG. 1, the device 1 and the device 2 are connected in a one-to-one manner, and a plurality of communication lines are required to connect a plurality of devices. One-to-one connectivity increases volume and weight when the number of communication lines increases, maintenance costs increase, and the distance is short and can be used within short distances (15 meters).

[도2]에서 개인용 컴퓨터 등 마스터 장치(5)에 RS232 포트를 확장하는 경우 마스터 장치(5)에 PCI 또는 USB 통신 포트에 접속 장치(6)를 부착하고 개별 커넥터를 사용하여 RS232 포트를 확장(7) 사용하는데, 별도의 개별 신호선이 필요하며,근거리(15미터 이내) 통신이 가능하게 된다.In FIG. 2, when the RS232 port is extended to the master device 5 such as a personal computer, the connection device 6 is attached to the PCI or USB communication port on the master device 5, and the RS232 port is extended using a separate connector ( 7) To use, separate signal line is required and short distance (within 15m) communication is possible.

본 발명의 목적은 RS232 통신의 1 대 1 접속 제한 문제 및 근 거리(15미터 이내) 통신, 근 거리 확장 포트 문제점을 해결하여 1개의 통신 선로를 사용하여 다수의대응 장치 간 통신이 가능하고, 마스터 장치에서 다수의 원거리 RS232 확장 포트를 구현하는 방법을 제시하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problem of one-to-one connection restriction, short distance (within 15 meters) communication, short distance expansion port of RS232 communication, and communication between a plurality of corresponding devices using a single communication line, and master It presents a way to implement multiple remote RS232 expansion ports in a device.

다수의 직렬 통신 접속 장치가 1개의 CAN(Controller Area Network) 통신 선로(4)를 사용하여 접속되며 통신 거리는 수백 미터가 가능하다. 거리를 더욱 늘리고자 하는 경우 리피터(5)를 사용하여 연장이 가능하다. [도3]에서 1대 1 대응 접속도가보이며 [도4]에서 원격 멀티 포트 접속도가 보인다.Multiple serial communication connection devices are connected using one controller area network (CAN) communication line 4 and the communication distance is several hundred meters. In order to further increase the distance, the repeater 5 can be used for extension. 3 shows a one-to-one connection diagram and FIG. 4 shows a remote multi-port connection diagram.

[도3]의 1대1 대응 접속 관련 동작을 살펴보면 다음과 같다. 장치#1(1)은 RS232(6)에서 데이터가 입력되면 CAN 통신(4)을 통해 장치#2(2)로 데이터를 보내고 해당 RS232(7)로 출력된다. 마찬가지로 장치#2(2)의 RS232(7)로부터 수신된 데이터는 장치#1(1)의 RS232(6)로 출력된다. 각각의 장치에 대해서도 동일하게 동작한다.Looking at the one-to-one correspondence connection operation of Figure 3 as follows. Device # 1 (1) sends data to device # 2 (2) via CAN communication (4) when data is input from RS232 (6) and is output to the corresponding RS232 (7). Similarly, data received from RS232 (7) of device # 2 (2) is output to RS232 (6) of device # 1 (1). The same works for each device.

데이터 입력이 불규칙하게 발생될 수 있으므로 데이터 충돌이 발생될 수 있는데, CAN(Controller Area Network) 통신의 충돌 조정 기능이 작동되므로 충돌이 발생한 경우에 우선 순위가 높은 장치는 계속 진행하고 우선 순위가 낮은 장치는 잠시 대기 후에 재 전송되어 충돌 문제가 해결된다.Data collisions can occur because of irregularities in data entry.The collision coordination function of the Controller Area Network (CAN) is activated, so that if a collision occurs, the higher priority device continues and the lower priority device It is resent after waiting for a while and the crash problem is solved.

[도4]에서는 원격 멀티 RS232 포트의 접속 도를 보이고 있다. 마스터 장치(8)의 접속 단자(9)를 통해서 마스터 접속 장치(10)가 연결되는데 접속 단자(9)는 PCI 버스 또는 USB 통신, RS232 통신, 프린터 포트 등 사용이 가능하고 마스터 장치에 장치 구동 프로그램을 동작시켜 원격 장치(11,12 등)의 통신 포트와 대응하여 동작한다.4 shows a connection diagram of a remote multi RS232 port. The master connection device 10 is connected through the connection terminal 9 of the master device 8, which can be used for PCI bus or USB communication, RS232 communication, printer port, etc. It operates to correspond to the communication port of the remote device (11, 12, etc.).

마스터 장치(8)가 통신 포트1에 데이터를 전송하며 원방에 있는 장치#1(1)의 RS232 포트가 COM1(13)으로 대응 동작하고, 통신 포트2에 데이터를 전송하면 장치#2(2)의 RS232 포트가 COM2(14)로 대응 동작한다. 원격 장치#1(1)의 COM1(13) 포트로 데이터가 입력되면 CAN 통신 선로를 통하여 마스터 접속 장치(10)에 데이터가 전달되고 마스터 장치(8)로 통신 데이터가 수신되는 방법으로 동작한다.If master device 8 transmits data to communication port 1 and RS232 port of remote device # 1 (1) operates as COM1 (13), and transmits data to communication port 2, device # 2 (2) RS232 port of the corresponding operation to COM2 (14). When data is input to the COM1 (13) port of the remote device # 1 (1), the data is transmitted to the master connection device 10 through the CAN communication line and operates in a manner in which the communication data is received by the master device (8).

[도5]에서는 설정 파라미터 항목을 표시하는데 파라미터 설정은 RS232 포트, 딥(DIP) 스위치, 키 스위치 등을 사용하여 설정이 가능한데, 본 발명에서는 RS232 통신 포트를 사용하여 설정한다.In FIG. 5, setting parameter items are displayed. Parameter setting can be made using an RS232 port, a dip (DIP) switch, a key switch, and the like. In the present invention, the setting is made using an RS232 communication port.

설정 파라미터 항목의 기능을 살펴보면 다음과 같다.The functions of the configuration parameter items are as follows.

나의 번호(15) : 자신의 고유 번호My Number (15): Own Unique Number

상대 번호(16) : 나의 데이터가 전달된 대응 번호Relative number (16): The corresponding number to which my data was sent

동작 모드(17) : 1대1 대응 모드 또는 마스터 제어 모드 설정Operation mode (17): one-to-one correspondence mode or master control mode setting

통신 속도(18) : CAN 또는 RS232 통신 속도 설정Communication speed (18): CAN or RS232 communication speed setting

[도6]에서 본 발명 장치의 구성도를 보이고 있다. 마이크로 컨트롤러(21)에 CAN 소자(20)와 비동기 통신소자(22)가 접속되고 일정 클럭을 공급하는 발진 회로(27), 그리고 전원 오프 시에도 설정 저장 값을 기억하는 비휘발성 저장 소자(23)로 구성된다.6 shows a schematic diagram of the apparatus of the present invention. An oscillation circuit 27 to which the CAN element 20 and the asynchronous communication element 22 are connected to the microcontroller 21 and to supply a constant clock, and the nonvolatile storage element 23 to store the setting storage value even when the power is turned off. It consists of.

설정 입력은 RS232 통신 포트로 설정 값을 변경하는 모드로 동작하거나 정상 통신 모드로 동작하는 모드를 결정한다.The setting input determines the mode of operation in the mode of changing the setting value to the RS232 communication port or in the normal communication mode.

설정 모드에서는 고정 통신 속도(예 9600 bps)로 RS232 통신 선로(26)에 파라미터 설정 메시지를 전송하여 사용자가 원하는 파라미터를 선택할 수 있도록 한다. 정상 동작 모드에서는 설정된 파라미터로 정상 통신 동작을 한다.In the setting mode, a parameter setting message is transmitted to the RS232 communication line 26 at a fixed communication speed (for example, 9600 bps) so that the user can select a desired parameter. In normal operation mode, normal communication operation is performed with the set parameters.

[도7]에서 본 발명 장치의 동작 흐름도를 보이고 있다. 프로그램이 시작되면 마이크로 컨트롤러 내부 장치 및 CAN, UART 등의 초기화 동작(27)을 실행한 뒤에 설정 입력 단자에 따라 동작 모드(28)를 판별하여 설정 모드인 경우에 RS232 포트에 설정 메시지를 표시(29)하고 사용자가 설정 변경(31)을 한 경우 설정 파라미터를 변경하고 비 휘발성 장치에 내용을 저장(32)한다.7 shows an operation flowchart of the apparatus of the present invention. When the program starts, after executing the initialization operation (27) of the microcontroller internal device and CAN, UART, etc., the operation mode (28) is determined according to the setting input terminal, and the setting message is displayed on the RS232 port in the setting mode (29 If the user has changed the setting 31, the setting parameter is changed and the contents are stored 32 in the nonvolatile device.

정상 동작 모드의 경우에는 RS232 통신 포트로부터 데이터가 입력(30)되었는지 검사하여 입력된 경우 해당 대응 장치 번호로 데이터를 CAN 통신 포트를 통해 데이터를 전송(33)한다. 나의 번호로 CAN 데이터가 입력 되어 있는지 검사(34)하여 입력된 경우 RS232 통신 선로로 데이터를 전송(35)한다.In the normal operation mode, it checks whether data has been input from the RS232 communication port 30 and if so, transmits the data to the corresponding device number through the CAN communication port 33. It checks whether CAN data is input to my number (34) and if it is input, transmits data to the RS232 communication line (35).

[도8]에서 본 발명의 마스터 접속 장치의 구성도를 보이고 있다. 마스터 장치(36)는 마이크로 컨트롤러(38) 장치와는 PCI,USB,UART(37)등의 방식으로 접속이 가능하며 일정 동작 클럭을 제공하는 발진회로(39), CAN 소자(40), 설정 파라미터를 저장하기위한 EEPROM(41)등의 장치로 구성된다. 설정 입력 단자(43)는 초기에 설정 모드와 정상 모드를 구분하기위해 존재하는데 UART의 경우에는 사용하고 PCI 나 USB의 경우에는 사용하지 않는다.8 shows the configuration of the master connection device of the present invention. The master device 36 can be connected to the microcontroller 38 device in a manner such as PCI, USB, UART 37, etc., and provides an oscillation circuit 39, a CAN device 40, and configuration parameters that provide a constant operating clock. It consists of devices such as EEPROM 41 for storing it. The setting input terminal 43 is initially used to distinguish the setting mode from the normal mode, but is used in the case of UART and not in the case of PCI or USB.

[도9]에서 본 발명의 마스터 접속 장치의 동작 흐름도를 보이고 있다. 프로그램이시작되면 마이크로 컨트롤러 내부 장치 및 CAN, UART 등의 초기화 동작(45)을 실행한 뒤에 설정 입력 단자에 따라 동작 모드(46)를 판별하여 설정 모드인 경우에 RS232 포트에 설정 메시지를 표시(47)하고 사용자가 설정 변경(48)을 한 경우 설정 파라미터를 변경하고 비 휘발성 장치에 내용을 저장(49)한다.9 shows an operation flowchart of the master connection device of the present invention. When the program starts, after executing the initialization operation (45) of the microcontroller internal device and CAN, UART, etc., the operation mode 46 is determined according to the setting input terminal, and the setting message is displayed on the RS232 port in the setting mode (47). If the user has changed the setting (48), the setting parameter is changed and the contents are stored (49) in the nonvolatile device.

정상 동작 모드의 경우에는 마스터 장치로부터 데이터가 입력(50)되었는지 검사하여 입력된 경우 해당 대응 장치 번호로 데이터를 CAN 통신 포트를 통해 데이터를 전송(51)한다. 해당 번호로 CAN 데이터가 입력 되어 있는지 검사(52)하여 입력된 경우 마스터 장치로 데이터를 전송(53)한다.In the normal operation mode, it checks whether data has been input from the master device (50), and if so, transmits data through the CAN communication port (51) to the corresponding device number. It checks (52) whether CAN data is input to the corresponding number and transmits the data to the master device (53).

본 발명의 구성 및 동작에서와 같이 1개의 통신 선로를 사용하여 다수의 RS232 장치가 1대1 대응 접속 가능하고 및 마스터 장치와 멀티 RS232 접속 구성이 가능하여, 통신 선로의 설치 및 유지 보수가 쉽고 장거리 전송이 가능하여 종래의 RS232 통신의 1대1 접속 제한 및 근거리(15미터 이내) 통신의 문제점을 해결한다.As in the configuration and operation of the present invention, a plurality of RS232 devices can be connected in a one-to-one correspondence and a multi-RS232 connection configuration with a master device is possible by using one communication line, so that the installation and maintenance of the communication lines are easy and long-distance. Transmission is possible to solve the problem of one-to-one connection limitation and short-range (within 15 meters) of conventional RS232 communication.

Claims (2)

CAN 통신을 사용하여, 1개의 통신 선로에 다수의 직렬 통신 장치가 접속되어, 각각의 대응 장치 간에 1대1 통신하거나, 1개의 마스터 장치와 다수의 직렬 통신 장치가 다중으로 접속되어 통신하는 원격 다중 직렬 통신을 특징으로 하는 원격 다중 직렬 통신 시스템.Using CAN communication, multiple serial communication devices are connected to one communication line, so that one-to-one communication between each corresponding device or one master device and multiple serial communication devices are connected and communicated in multiple times. Remote multiple serial communication system featuring serial communication. 제1항의 단말 장치 기능 구현을 위해서 마이크로 컨트롤러(21), CAN소자(20), 비동기 통신소자(22), 비 휘발성 저장 장치(23), CAN 통신 구동 소자(19), RS232 구동소자(24) 등으로 구성된 장치 및 마스터 접속 장치 기능 구현을 위해서 마이크로 컨트롤러(38), CAN 소자(40), 비 휘발성 저장 장치(41), CAN 통신 구동 소자(42), 컴퓨터 접속 회로(37) 등으로 구성된 장치 구성을 특징으로 하고,; 설정 파라미터로 나의 장치 번호, 상대 장치 번호, 통신 동작 모드, 통신 속도 등의 파라미터 항목을 통신으로 설정하거나 딥 스위치 등으로 설정 운영하며,; 단말 장치 동작 구현을 위해서 소자의 초기화 단계와; 동작 모드를 판별하여 설정 모드인 경우는 설정 모드를 표시하여 설정 변경 값을 받아서 비 휘발성 저장 장치에 저장을 하는 단계; 설정 모드에서 정상 모드로 이동하는 단계; 정상 모드에서는 비동기 통신 입력을 조사하여 입력된 경우 CAN 통신망으로 데이터를 전송하는 단계; CAN 입력을 조사하여 입력된 경우에 비동기 통신망으로 데이터를 전송하는 단계를 특징으로 하는 제어 방법.The microcontroller 21, the CAN device 20, the asynchronous communication device 22, the nonvolatile storage device 23, the CAN communication drive device 19, and the RS232 drive device 24 to implement the terminal device function of claim 1. A device composed of a microcontroller 38, a CAN device 40, a nonvolatile storage device 41, a CAN communication drive device 42, a computer connection circuit 37, etc., to implement a device composed of a device and a master connection device. Characterized by a configuration; Setting parameter items such as my device number, counterpart device number, communication operation mode, communication speed, etc. as a setting parameter to communication or setting a dip switch or the like; Initializing the device to implement a terminal device operation; Determining an operation mode and displaying a setting mode to receive a setting change value and to store the setting change value in a nonvolatile storage device; Moving from the setting mode to the normal mode; In the normal mode, checking the asynchronous communication input and transmitting data to the CAN communication network if it is input; And transmitting the data to the asynchronous communication network when the CAN input is inputted. 마스터 접속 장치 동작 구현을 위해서 소자의 초기화 단계와; 동작 모드를 판별하여 설정 모드인 경우는 설정 모드를 표시하여 설정 변경 값을 받아서 비 휘발성 저장 장치에 저장을 하는 단계; 설정 모드에서 정상 모드로 이동하는 단계; 정상 모드에서는 마스터로부터의 입력을 조사하여 입력된 경우 CAN 통신망으로 데이터를 전송하는 단계; CAN 입력을 조사하여 입력된 경우에 비동기 통신망으로 데이터를 전송하는 단계를 특징으로 하는 제어 방법을 특징으로 하는 원격 다중 통신 시스템.Initializing the device to implement master connection device operation; Determining an operation mode and displaying a setting mode to receive a setting change value and to store the setting change value in a nonvolatile storage device; Moving from the setting mode to the normal mode; In the normal mode, checking the input from the master and transmitting data to the CAN communication network if inputted; And a control method for transmitting data to an asynchronous communication network when the CAN input is inputted.