專(zhuān)利名稱(chēng)：信息交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所述的信息交換裝置涉及網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
目前基于工業(yè)控制領(lǐng)域的控制方式，一般地還是采用直通導(dǎo)線(xiàn)式的控制方式 居多，由于導(dǎo)線(xiàn)數(shù)量極多，接點(diǎn)處發(fā)生故障的幾率很大，因此系統(tǒng)的可靠性很 低，故障率高，維修難度很大。采用工業(yè)總線(xiàn)控制方式則越來(lái)越受到重視。
CANopen網(wǎng)絡(luò)是一種專(zhuān)門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，目前已成為 一種在 國(guó)外和國(guó)內(nèi)大量使用的高可靠性現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，但由于專(zhuān)業(yè)性太強(qiáng)，對(duì)外接口 還不是特別方便。而CAN通訊方式是目前應(yīng)用廣泛的通訊方式之一，具有接口簡(jiǎn) 單，價(jià)格低廉，調(diào)試方便，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。特別是在城市輕軌，地鐵，汽車(chē) 等領(lǐng)域，很多設(shè)備都提供CAN接口來(lái)進(jìn)行設(shè)備間的通訊，將其與CANopen總線(xiàn)結(jié) 合起來(lái)使目前帶有C認(rèn)通訊方式的設(shè)備都能在CANopen網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流的交 互，發(fā)明一種基于信息交換裝置替代傳統(tǒng)的控制方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)控制 的現(xiàn)代化具有十分重要的意義。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，研究設(shè)計(jì) 一種新型的信息交換裝置，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題是十分必要的。 發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是研究設(shè)計(jì)一種新 型的信息交換裝置，從而解決CANopen網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 問(wèn)題。本實(shí)用新型所述的信息交換裝置是由CANopen總線(xiàn)收發(fā)器、信息交換裝 置和CAN總線(xiàn)物理接口組成。信息交換裝置核心控制芯片采用AT91SAM7A3處理 器，并通過(guò)CANopen光電隔離發(fā)送接口和CANopen光電隔離接收接口與 CANopen總線(xiàn)收發(fā)器相連接，CANopen總線(xiàn)收發(fā)器與CANopen總線(xiàn)相連接。 AT91SAM7A3處理器還通過(guò)CAN光電隔離發(fā)送接口和CAN光電隔離接收接口與 CAN總線(xiàn)物理接口相連接，CAN總線(xiàn)物理接口與C認(rèn)總線(xiàn)相連接。
本實(shí)用新型所述的一種信息交換裝置，包括CANopen總線(xiàn)收發(fā)器、 AT91SAM7A3處理器和CAN總線(xiàn)物理接口 。
所述的CANopen總線(xiàn)收發(fā)器的任務(wù)是將CANopen外電路信號(hào)經(jīng)過(guò)光隔離送 入CANopen協(xié)議控制芯片或?qū)ANopen信號(hào)經(jīng)過(guò)光電隔離送出。
所述的AT91SAM7A3主控制器由模塊電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)將要傳輸?shù)臄?shù)字量或 模擬量打包成CANopen網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)流送到CANopen總線(xiàn)收發(fā)器或者將 CANopen總線(xiàn)收發(fā)器送來(lái)的信號(hào)解析成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并存入自身的緩存區(qū)，以供控 制器讀取。
所述的AT91SAM7A3主控制器負(fù)責(zé)控制CANopen協(xié)議控制芯片的工作時(shí)序 和CAN數(shù)據(jù)流的生成，以及電壓監(jiān)視、軟件狗和/或工作電源的控制。
所述的CAN總線(xiàn)物理接口是CAN的對(duì)外接口電路，它將外總線(xiàn)信號(hào)解調(diào)成CAN 信號(hào)送到控制器的數(shù)據(jù)流，供控制器處理或?qū)⑵渖傻腃AN信號(hào)送到CAN總線(xiàn)物 理接口生成符合CAN通訊的信號(hào)與外界通信。
由于CANopen是國(guó)際上許多公司采用的符合CIA(CAN in Automation)國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而CAN總線(xiàn)則是成本低廉的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因此將兩者結(jié) 合構(gòu)成的網(wǎng)關(guān)具有可靠性、靈活性、通用性、成本低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于工業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。

本實(shí)用新型共有一張附圖，其中 附圖1、信息交換裝置結(jié)構(gòu)框圖
圖中1、CAN叩en總線(xiàn)收發(fā)器2、信息交換裝置3、 CAN總線(xiàn)物理接口 4、 CANopen光電隔離發(fā)送接口 5、 CANopen光電隔離接收接口 6、 CAN光電隔離 發(fā)送接口 7、 CAN光電隔離接收接口 8、 CAN叩en總線(xiàn) 9、 CAN總線(xiàn)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例如附圖所示，是由CANopen總線(xiàn)收發(fā)器1、信息 交換裝置2和CAN總線(xiàn)物理接口 3組成。信息交換裝置2核心控制芯片采用 Silicon公司的AT91SAM7A3處理器，并通過(guò)CANopen光電隔離發(fā)送接口 4和 CANopen光電隔離接收接口 5與CANopen總線(xiàn)收發(fā)器1相連接，CANopen總 線(xiàn)收發(fā)器1與CANopen總線(xiàn)8相連接。信息交換裝置2核心控制芯片 AT91SAM7A3處理器還通過(guò)CAN光電隔離發(fā)送接口 6和CAN光電隔離接收接口 7與CAN總線(xiàn)物理接口 3相連接，CAN總線(xiàn)物理接口 3與CAN總線(xiàn)9相連接。光電隔離器件是將CAN叩en網(wǎng)絡(luò)的外電路信號(hào)經(jīng)過(guò)光隔離送入總線(xiàn)收發(fā) 器，或者將總線(xiàn)收發(fā)器的信號(hào)經(jīng)光隔離器件送至CANopen網(wǎng)絡(luò)。
CANopen總線(xiàn)收發(fā)器是CANopen協(xié)議控制器和高頻隔離變壓器的電氣接 口，它將協(xié)議控制器送來(lái)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)，然后將該信號(hào)送至光電 隔離器件，或者將光電隔離器件送來(lái)的差分網(wǎng)絡(luò)信號(hào)解碼成數(shù)字信號(hào)，送入?yún)f(xié) 議控制器。
AT91SAM7A3主控制器是CANopen網(wǎng)絡(luò)的核心器件，它負(fù)責(zé)將控制器要傳 輸?shù)臄?shù)字量或模擬量打包成CANopen網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)流送到CANopen總 線(xiàn)收發(fā)器，或者將CAN叩en總線(xiàn)收發(fā)器送來(lái)的信號(hào)解析成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將其存入 自身的緩存區(qū)，以供控制器讀取。
AT91SAM7A3主控制器是整個(gè)信息交換裝置的核心部分，它由兩部分組成 即硬件和控制軟件。
硬件的作用主要是負(fù)責(zé)控制CANopen協(xié)議控制器芯片的工作時(shí)序，以及CAN 數(shù)據(jù)流的生成，同時(shí)還要負(fù)責(zé)電壓監(jiān)視、軟件狗、工作電源提供等。
CAN總線(xiàn)物理接口是CAN的對(duì)外接口電路，它將外總線(xiàn)信號(hào)解調(diào)成CAN控制器 的數(shù)據(jù)流，供控制器處理，或?qū)⒖刂破魃傻腃AN信號(hào)送到CAN總線(xiàn)物理接口生 成符合CAN通訊的信號(hào)與外界通信。
權(quán)利要求1.一種信息交換裝置，是由CANopen總線(xiàn)收發(fā)器(1)、信息交換裝置(2)和CAN總線(xiàn)物理接口(3)組成；其特征在于信息交換裝置(2)核心控制芯片采用AT91SAM7A3處理器，并通過(guò)CANopen光電隔離發(fā)送接口(4)和CANopen光電隔離接收接口(5)與CANopen總線(xiàn)收發(fā)器(1)相連接，CANopen總線(xiàn)收發(fā)器(1)與CANopen總線(xiàn)(8)相連接；信息交換裝置(2)核心控制芯片AT91SAM7A3處理器還通過(guò)CAN光電隔離發(fā)送接口(6)和CAN光電隔離接收接口(7)與CAN總線(xiàn)物理接口(3)相連接，CAN總線(xiàn)物理接口(3)與CAN總線(xiàn)(9)相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種信息交換裝置，包括CANopen總線(xiàn)收發(fā)器、信息交換裝置和CAN總線(xiàn)物理接口，CANopen總線(xiàn)和CAN總線(xiàn)通過(guò)信息交換裝置進(jìn)行雙向通信。該信息交換裝置是一種將符合CIA(CAN in Automation)標(biāo)準(zhǔn)的CANopen網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和成本低廉的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)相結(jié)合的數(shù)據(jù)交換工具，具有設(shè)計(jì)新穎、高可靠性、高靈活性和成本低廉的特點(diǎn)，在城市輕軌，地鐵，汽車(chē)等工業(yè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04L12/58GK201199700SQ20082001138
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者劉維洋, 濤 吳, 李時(shí)智, 李礫工, 勇 石, 謝步明 申請(qǐng)人:中國(guó)北車(chē)股份有限公司