一種基于Arcnet串口服務(wù)器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種Arcnet串口服務(wù)器，包括CPU、Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、console接口和電平轉(zhuǎn)換電路，其中CPU分別與Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片和console接口相連；電平轉(zhuǎn)換電路與串口協(xié)議芯片相連；本發(fā)明專利技術(shù)還提供了Arcnet數(shù)據(jù)和串口數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換方法，同時還提供了一種基于Arcnet串口服務(wù)器的通信系統(tǒng)，本發(fā)明專利技術(shù)采用了簡單的協(xié)議，降低了串口擴展的開發(fā)難度，提高了服務(wù)器的處理性能。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及串口通信及協(xié)議轉(zhuǎn)換
，特別涉及一種Arcnet串口服務(wù)器。
技術(shù)介紹
UART，通用異步串口(以下簡稱串口)是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種接口，實現(xiàn)簡單，方便快捷，一般單片機、工控機都會集成1-2個串口，很多傳感器也都使用串口與上位機進行通信。但是串口對總線的支持并不是很好，在大量使用串口的場合下，就需要一種設(shè)備，可以將某種高速總線轉(zhuǎn)換成多個串口，即串口服務(wù)器。目前市場上用的比較多的串口服務(wù)器采集用以太網(wǎng)轉(zhuǎn)串口的方式，還有部分產(chǎn)品采用USB接口轉(zhuǎn)串口的方式。對于目前應(yīng)用較為廣泛的以太網(wǎng)串口服務(wù)器、USB串口服務(wù)器，協(xié)議非常復(fù)雜，如果自己開發(fā)的話一般都用計算機或者高性能32位處理器加嵌入式操作系統(tǒng)來實現(xiàn)。對于一般8位、16位單片機，開發(fā)難度大，而且由于協(xié)議的開銷，處理性能受到很大影響。
技術(shù)實現(xiàn)思路
(一 )所要解決的技術(shù)問題本專利技術(shù)通過提供一種Arcnet串口服務(wù)器及基于此串口服務(wù)器的級聯(lián)，解決了串口擴展中協(xié)議復(fù)雜，開發(fā)難度大，處理性能差的問題。(二)技術(shù)方案本專利技術(shù)提供了一種Arcnet串口服務(wù)器，該串口服務(wù)器包括CPU、Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、console接口和電平轉(zhuǎn)換電路；其中所述CPU分別與Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片和console接口相連，用于進行Arcnet協(xié)議與串口協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；所述Arcnet協(xié)議芯片，用于基于Arcnet協(xié)議接收和發(fā)送Arcnet數(shù)據(jù)；所述串口協(xié)議芯片，用于接收和發(fā)送串口數(shù)據(jù)；所述電平轉(zhuǎn)換電路，與串口協(xié)議芯片相連，用于對串口數(shù)據(jù)進行電平信號轉(zhuǎn)換；所述console接口，用于配置參數(shù)；優(yōu)選的，該串口服務(wù)器還包括R0M，所述ROM與CPU相連，用于存儲所配置的參數(shù)。優(yōu)選的，該串口服務(wù)器還包括Arcnet接口，所述Arcnet接口一端與Arcnet協(xié)議芯片相連，另一端連接上位機或總線，用于傳輸數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包包括如下字段巾貞頭、串口數(shù)量、串口號、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)和幀尾字段。優(yōu)選的,所述console接口為單片機上集成的接口。本專利技術(shù)還提供了一種將Arcnet數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)的方法，該方法包括SI、采用中斷方式接收Arcnet數(shù)據(jù)，并對Arcnet數(shù)據(jù)進行巾貞頭尾、CRC校驗,校驗正確后，根據(jù)Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包內(nèi)部協(xié)議，對Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進行分解，解析出各個串口所需要的數(shù)據(jù)，放入串口發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)；S2、采用中斷方式，判斷串口協(xié)議芯片是否發(fā)送空中斷信號，如果是，并且串口發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)，則進行數(shù)據(jù)發(fā)送；本專利技術(shù)還提供了一種將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Arcnet數(shù)據(jù)的方法，該方法包括A、采用中斷方式接收串口數(shù)據(jù)，并存入串口接收緩沖區(qū)內(nèi)；B、采用周期輪循的方式，每個周期開始從第一個使能的串口查詢，判斷串口接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)，則根據(jù)Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包內(nèi)部協(xié)議，將數(shù)據(jù)存放入Arcnet發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，然后查詢下一個使能的串口，直到查詢到最后一個使能串口，將收到的串口數(shù)據(jù)整體打包，進行發(fā)送。本專利技術(shù)還提供了一種基于Arcnet串口服務(wù)器的通信系統(tǒng)，其特征在于，包括Arcnet總線、上位機、多個所述的Arcnet串口服務(wù)器，所述多個Arcnet串口服務(wù)器并聯(lián)在Arcnet總線上,所述Arcnet總線連接所述上位機。優(yōu)選的，Arcnet總線采用雙絞線。(三)有益效果I、因為協(xié)議也比較簡單，采用普通的單片機就可以實現(xiàn)，硬件開發(fā)成本、軟件開發(fā)成本都會大大降低。2、采用新的串口服務(wù)器級聯(lián)方式，非常適合串口設(shè)備比較多、布置位置比較分散的場合。附圖說明圖I為Arcnet串口服務(wù)器的主要結(jié)構(gòu)組成圖；圖2為Arcnet串口服務(wù)器的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包內(nèi)部協(xié)議字段示意圖；圖4為Arcnet數(shù)據(jù)接收流程圖；圖5為Arcnet數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖；圖6為基于Arcnet串口協(xié)議的通彳目系統(tǒng)不意圖。具體實施例方式本專利技術(shù)提供了一種Arcnet串口服務(wù)器，這種服務(wù)器可提供一種協(xié)議簡單的高速通信接口并實現(xiàn)串口的擴展。如圖I所示，Arcnet串口服務(wù)器的主要結(jié)構(gòu)包括CPU、Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、console接口和電平轉(zhuǎn)換電路；連接方式為其中CPU分別與Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片和console接口相連，用于進行Arcnet協(xié)議與串口協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；所述Arcnet協(xié)議芯片，用于基于Arcnet協(xié)議接收和發(fā)送Arcnet數(shù)據(jù)；所述串口協(xié)議芯片，用于接收和發(fā)送串口數(shù)據(jù)；所述電平轉(zhuǎn)換電路，與串口協(xié)議芯片相連，用于對串口數(shù)據(jù)進行電平信號轉(zhuǎn)換；所述console接口，用于配置參數(shù)；其中該串口服務(wù)器還包括R0M，所述ROM與CPU相連，用于存儲所配置的參數(shù)。該串口服務(wù)器還包括Arcnet接口，所述Arcnet接口一端與Arcnet協(xié)議芯片相連，另一端連接上位機或總線，用于傳輸數(shù)據(jù)。所述Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包包括如下字段幀頭、串口數(shù)量、串口號、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)和幀尾字段。所述console接口為單片機上集成的接口。Arcnet協(xié)議比較簡單，采用普通的單片機就可以實現(xiàn)，硬件開發(fā)成本、軟件開發(fā)成本大大降低。一種將Arcnet數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)的方法，該方法包括SI、采用中斷方式接收Arcnet數(shù)據(jù)，并對Arcnet數(shù)據(jù)進行巾貞頭尾、CRC校驗,校驗正確后，根據(jù)Arcnet協(xié)議和串口協(xié)議，對Arcnet數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包進行分解，解析出各個串口所需要的數(shù)據(jù)，放入串口發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)；S2、采用中斷方式，判斷串口協(xié)議芯片是否發(fā)送空中斷信號，如果判斷發(fā)送了空中斷信號，并且串口發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)，則進行數(shù)據(jù)發(fā)送；一種將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Arcnet數(shù)據(jù)的方法，該方法包括A、采用中斷方式接收串口數(shù)據(jù)，并存入串口接收緩沖區(qū)內(nèi)；B、采用周期輪循的方式，每個周期開始從第一個使能的串口開始查詢，判斷串口接收緩沖區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)，則根據(jù)Arcnet協(xié)議和串口協(xié)議，讀取數(shù)據(jù)添加頭信息并將其放入Arcnet發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)，然后查詢下一個使能的串口，直到查詢到最后一個使能串口，將收到的串口數(shù)據(jù)整體打包，進行發(fā)送。本專利技術(shù)還提供了一種基于Arcnet串口服務(wù)器的通信系統(tǒng)，其特征在于，包括Arcnet總線、上位機、多個所述的Arcnet串口服務(wù)器，所述多個Arcnet串口服務(wù)器并聯(lián)在Arcnet總線上,所述Arcnet總線連接所述上位機。該通信系統(tǒng)采用串口服務(wù)器級聯(lián)方式，實現(xiàn)串口的擴展，非常適合串口設(shè)備比較多、布置位置比較分散的場合。優(yōu)選的，Arcnet總線采用雙絞線。具體的，Arcnet串口服務(wù)器的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示為Arcnet串口服務(wù)器硬件上主要由CPU、Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、console接口、ROM、電平轉(zhuǎn)換電路和Arcnet接口組成。其中CPU分別與Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、ROM和console接口相連，串口協(xié)議芯片與電平轉(zhuǎn)換電路相連，Arcnet協(xié)議芯片與Arcnet接口相連。CPU,因為Arcnet協(xié)議是基于鏈路層的協(xié)議，而且協(xié)議都已經(jīng)集成在Arcnet協(xié)議芯片內(nèi)部，采用普通的單片機就可以很好的實現(xiàn)。Arcnet協(xié)議芯片采用SMSC公司的C0M20022芯片，最高支持IOMBps Arcnet。該本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種Arcnet串口服務(wù)器，其特征在于，該串口服務(wù)器包括：CPU、Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片、console接口和電平轉(zhuǎn)換電路；？其中所述CPU分別與Arcnet協(xié)議芯片、串口協(xié)議芯片和console接口相連，用于進行Arcnet協(xié)議與串口協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；？所述Arcnet協(xié)議芯片，用于基于Arcnet協(xié)議接收和發(fā)送Arcnet數(shù)據(jù)；？所述串口協(xié)議芯片，用于接收和發(fā)送串口數(shù)據(jù)；？所述電平轉(zhuǎn)換電路，與串口協(xié)議芯片相連，用于對串口數(shù)據(jù)進行電平信號轉(zhuǎn)換；？所述console接口，用于配置參數(shù)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：欒慶文，李超，
申請(專利權(quán))人：北京交控科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：