專利名稱：一種CANopen-RS232網關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種網絡數據交換工具，特別是一種CANopen-RS232網關。
背景技術：
CANopen網絡是一種專門為工業現場總線設計的網絡，目前已成為一種在國外和 國內大量使用的高可靠性現場總線網絡，但由于專業性太強，對外接口還不是特別方便，往 往需要經過網關才能與被控設備通信。CANopen-RS232 網關是將符合CIA(CAN in Automation)標準的 CANopen 網絡技 術和成本低廉的RS232現場總線相結合的數據交換工具，具有設計新穎、高可靠性、高靈活 性和成本低廉的特點，在城市輕軌，地鐵，汽車等工業領域有廣泛的應用前景。但當前使用 的CANopen-RS232網關外圍接口不是很豐富，沒有其他輔助調試和記錄數據的接口。現場 調試和使用非常不便，必須要專業技術人員帶上仿真器才可以監控數據，所以開發一種有 豐富接口便于調試和使用的CANopen-RS232網關既順應發展趨勢又具有很強的實用性。發明內容為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種具有記錄和監視功能的 CANopen-RS232 網關。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種CANopen-RS232網關，包括 主控制器模塊、CANopen接口模塊、RS232接口模塊和供電單元，所述的主控制器模塊通過 內部總線分別與CANopen接口模塊和RS232接口模塊連接，所述的主控制器模塊還分別通 過內部總線與SD卡接口模塊和USB接口模塊連接。本實用新型所述的SD卡接口模塊通過SPI 口與主控制器模塊相連；所述的USB接 口模塊采用嵌入式USB接口器件SL81IHST，該器件內置USB主/從控制器，支持全速和低速 數據傳輸，能自動識別低速或全速設備。本實用新型所述的主控制器模塊包括AT91SAM7A3芯片。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果1、由于本實用新型豐富了 CANopen-RS232網關的外圍接口，提供了 USB接口和SD卡接 口用來監控和記錄數據，開發和調試人員可以借助CANopen-RS232網關的SD卡接口記錄數據到 SD卡，通過USB接口實時監控數據，方便調試人員監控數據，大大提高了現場調試人員的效率。2、本實用新型改變了傳統CANopen-RS232網關的只具有單一通信功能的現狀，提 供了豐富的接口為設備軟件升級打下了很好的基礎，可擴展性非常強。3、研發人員通過讀取SD卡上的數據，可以獲得網絡上的歷史數據，通過歷史數據 的分析可以發現問題，提高設備的穩定性。
本實用新型僅有附圖1張，其中[0013]圖1是結構示意圖。圖中1、主控制器模塊，2、SD卡接口模塊，3、USB接口模塊，4、CANopen接口模塊， 5、供電單元，6、RS232接口模塊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1所示，一種CANopen-RS232 網關，包括主控制器模塊l、CANopen接口模塊4、RS232接口模塊6和供電單元5，所述的主 控制器模塊1通過內部總線分別與CANopen接口模塊4和RS232接口模塊6連接，所述的主 控制器模塊1還分別通過內部總線與SD卡接口模塊2和USB接口模塊3連接。所述的SD 卡接口模塊2通過SPI 口與主控制器模塊1相連；所述的USB接口模塊3采用嵌入式USB 接口器件SL811HST，該器件內置USB主/從控制器，支持全速和低速數據傳輸，能自動識別 低速或全速設備。所述的主控制器模塊1包括AT91SAM7A3芯片。本實用新型的工作原理如下主控制器模塊1是整個網關的核心部分，它由兩部分組成即硬件和控制軟件。硬 件的作用主要是負責控制CANopen協議控制器芯片的工作時序，以及CANopen數據流的生 成，同時還要負責電壓監視、軟件狗、工作電源提供等；軟件的作用是根據現場應用要求，控 制CANopen協議控制芯片的工作時序，將CANopen數據在主控制器模塊1中進行處理、傳輸 給USB接口模塊3，并對SD卡進行寫操作記錄網絡上數據供開發人員分析。SD卡接口模塊2通過SPI 口與主控制器模塊1連接.另外主控制器模塊1還提供 額外引腳來檢測卡的存在和寫保護功能。SPI總線模式下，CS為主控制器模塊1向SD卡發 送的片選信號，SCLK為主控制器模塊1向SD卡發送的時鐘信號，DI (Data In)為主控制器 模塊1向SD卡發送的單向數據信號，DO (Data Out)為SD卡向主控制器模塊1發送的單向 數據信號。選擇SD模式通信實現高速通信.采用GPIO接口滿足特定的SD規范協議。USB接口模塊3使用SL811HST芯片，內含USB主/從控制器，支持全速 (full-speed)/低速(low-speed)數據傳輸，并能自動識別低速或者全速設備，SL811HST 芯片所提供的接口可與微控制器和DSP相連。此外，SL811HST芯片內部有一個256字節的 RAM，可用做控制寄存器或數據緩沖器。CANopen接口模塊4是CANopen網絡的物理接口，它由兩部分組成即CANopen總 線收發器和光電隔離器件。光電隔離器件是將CANopen網絡的外電路信號經過光隔離送入 總線收發器，或者將總線收發器的信號經光隔離器件送CANopen網絡。CANopen總線收發器 是CANopen協議控制器和高頻隔離變壓器的電氣接口，它將協議控制器送來的數字信號轉 換成差分信號，然后將該信號送至光電隔離器件，或者將光電隔離器件送來的差分網絡信 號解碼成數字信號，送入協議控制器。供電單元5包括幾種等級的電源芯片及保護電路，負責整個系統的供電。產生的 電壓等級包括隔離的+5V電壓、+3. 3V電壓和+2. 5V電壓。RS232接口模塊6將外總線信號解調成RS232控制器的數據流，供控制器處理，或 將控制器生成的RS232信號送到RS232總線物理接口生成符合RS232通訊的信號與外界通權利要求1.一種CANopen-RS232網關，包括主控制器模塊(1)、CANopen接口模塊(4)、RS232接 口模塊(6)和供電單元(5)，所述的主控制器模塊⑴通過內部總線分別與CANopen接口模 塊(4)和RS232接口模塊(6)連接，其特征在于所述的主控制器模塊(1)還分別通過內部 總線與SD卡接口模塊(2)和USB接口模塊(3)連接。
2.根據權利要求1所述的一種CANopen-RS232網關，其特征在于所述的SD卡接口模 塊( 通過SPI 口與主控制器模塊(1)相連；所述的USB接口模塊C3)采用嵌入式USB接 口器件SL811HST，該器件內置USB主/從控制器，支持全速和低速數據傳輸，能自動識別低 速或全速設備。
3.根據權利要求1所述的一種CANopen-RS232網關，其特征在于所述的主控制器模 土夬(1)包括AT91SAM7A3芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種CANopen-RS232網關，包括主控制器模塊、CANopen接口模塊、RS232接口模塊和供電單元，所述的主控制器模塊通過內部總線分別與CANopen接口模塊和RS232接口模塊連接，所述的主控制器模塊還分別通過內部總線與SD卡接口模塊和USB接口模塊連接。所述的USB接口模塊采用嵌入式USB接口器件SL811HST。本實用新型豐富了CANopen-RS232網關的外圍接口，提供了USB接口和SD卡接口用來監控和記錄數據，開發和調試人員可以借助SD卡接口記錄數據到SD卡，通過USB接口實時監控數據，方便調試人員監控數據，大大提高了現場調試人員的效率。
文檔編號H04L12/66GK201830287SQ20102057103
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月14日 優先權日2010年10月14日
發明者吳濤, 李時智, 石勇 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心