專利名稱：一種基于dsp的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉 及數(shù)據(jù)傳輸及通信領(lǐng)域，尤其是一種基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口 服務(wù)器。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)與因特網(wǎng)的發(fā)展，目前，在工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)領(lǐng)域中，對于遠程 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣矫嬉笤絹碓礁?，傳統(tǒng)的RS232/485已無法滿足實際的需要，數(shù)據(jù)的 實時、大批量的傳輸及距離都受到了限制。工業(yè)以太網(wǎng)以其高速的數(shù)據(jù)傳輸、可靠穩(wěn)定 成熟的技術(shù)、兼有遠距離通信的優(yōu)點成為當前工業(yè)遠程數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的首先方式。以太網(wǎng)串口服務(wù)器是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，一方面處理來自網(wǎng)絡(luò)客戶端的數(shù)據(jù)，將 其發(fā)往相應(yīng)的串口；另一方面，處理串口的數(shù)據(jù)，將其發(fā)送到遠端。如今，各種類型 的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器的出現(xiàn)，雖然在功能、通信速率、遠程傳輸方面滿足了實際的 要求。然而，隨著各種通訊設(shè)備的大量使用以及新技術(shù)的出現(xiàn)，以往設(shè)備的缺陷也逐漸 顯露出來，其主要問題有其一，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的通道(RS232/485)過少，如要擴充通 道，則需相應(yīng)增加更多的芯片，成本大大提高；其二，數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)發(fā)速率低下，無法 滿足實時要求；其三，對以太網(wǎng)控制芯片的相關(guān)編程操作復(fù)雜。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多通道采集、成本低、操作簡單的基 于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種基于DSP的工業(yè)以太 網(wǎng)串口服務(wù)器，包括DSP數(shù)字信號處理器，DSP數(shù)字信號處理器的信號輸入輸出端分別 與多個以太網(wǎng)控制模塊和多個異步串行通信接口模塊相連，DSP數(shù)字信號處理器通過以 太網(wǎng)控制模塊與多個遠程主站通訊，DSP數(shù)字信號處理器通過異步串行通信接口模塊與 外部數(shù)據(jù)采集終端通訊，DSP數(shù)字信號處理器采用I2C總線協(xié)議與用于存儲網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信 息、串口通信參數(shù)信息的參數(shù)存儲器通信。由上述技術(shù)方案可知，本實用新型使用異步串行通信接口模塊外部接口地址空 間，節(jié)省硬件資源的同時，利于擴展更多的功能；采用直接尋址的方式，與多個以太網(wǎng) 控制模塊和多個異步串行通信接口模塊進行讀寫、數(shù)據(jù)交互，如同訪問外部存儲器，穩(wěn) 定性顯著提高；所采用的以太網(wǎng)控制模塊和異步串行通信接口模塊都支持高速的數(shù)據(jù)傳 輸，通信速率得以保障；可面向多用戶，多任務(wù)處理；體積小，安全可靠，有效降低了 整個系統(tǒng)的投資，有明顯的經(jīng)濟效益。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的應(yīng)用示意圖。具體實 施方式一種基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，包括DSP數(shù)字信號處理器1，DSP數(shù) 字信號處理器1的信號輸入輸出端分別與多個以太網(wǎng)控制模塊2和多個異步串行通信接口 模塊3相連，DSP數(shù)字信號處理器1通過以太網(wǎng)控制模塊2與多個遠程主站9通訊，DSP 數(shù)字信號處理器1通過異步串行通信接口模塊3與外部數(shù)據(jù)采集終端10通訊，DSP數(shù)字 信號處理器1采用I2C總線協(xié)議與用于存儲網(wǎng)絡(luò)參數(shù)信息、串口通信參數(shù)信息的參數(shù)存儲 器5通信，如圖1所示。結(jié)合圖1，所述的DSP數(shù)字信號處理器1采用TMS320F2812芯片， TMS320F2812芯片的AO A15引腳分別接多個以太網(wǎng)控制模塊2和多個異步串行通 信接口模塊3，所述的以太網(wǎng)控制模塊2采用W5100芯片，所述的異步串行通信接口模 塊3采用TL16C752B芯片，TMS320F2812芯片通過外部接口地址空間與TL16C752B芯 片交互式連接，TMS320F2812芯片通過外部接口地址空間與W5100芯片交互式連接。 TMS320F2812芯片的GPIO引腳分別接LCD液晶顯示屏6、收發(fā)數(shù)據(jù)指示模塊7和用 于實時顯示所有串口的配置信息及網(wǎng)絡(luò)IP、端口號的參數(shù)信息的參數(shù)信息顯示模塊8。 TMS320F2812芯片外接電源管理模塊、有源晶振模塊和看門狗模塊，TMS320F2812芯片 采用SPI總線協(xié)議與FLASH存儲器4通信，TMS320F2812芯片采用I2C總線協(xié)議與參數(shù) 存儲器5通信。所述的收發(fā)數(shù)據(jù)指示模塊7由一組紅色發(fā)光二極管和一組綠色發(fā)光二極 管組成，紅色的發(fā)光二極管點亮表示正在發(fā)送數(shù)據(jù)，綠色的發(fā)光二極管點亮表示正在接 收數(shù)據(jù)。同時收發(fā)數(shù)據(jù)指示模塊7也指明此時進行讀寫的端口號和串口號。結(jié)合圖1，所述的TL16C752B芯片內(nèi)含雙UART，并自帶64字節(jié)的收發(fā)FIFO， 最大波特率可達3Mbps。通過相應(yīng)的譯碼芯片，將各個TL16C752B芯片的片選信號映射 到DSP數(shù)字信號處理器1的XINTF ZoneO (0x002000-0x004000)的地址區(qū)域，使用DSP數(shù)
字信號處理器1的讀寫控制信號直接驅(qū)動各個TL16C752B芯片的讀控制信號I^R和
寫信號ICW。所述的W5100芯片內(nèi)部集成有10/100M以太網(wǎng)控制器，內(nèi)置硬件TCP/IP 協(xié)議棧支持TCP、UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，每個W5100芯片支持4個獨立端口同時運行。亦 通過譯碼器芯片，采用直接并行總線方式，將各個W5100芯片的片選信號映射到DSP數(shù) 字信號處理器1的XINTFZone2 (0x080000-0x100000)地址區(qū)域，使用DSP數(shù)字信號處理
器1的讀寫控制信號R/W直接驅(qū)動各個W5100的讀控制信號RD和寫信號WR。結(jié)合圖2，所述的以太網(wǎng)控制模塊2通過網(wǎng)卡接口 RJ45接入以太網(wǎng)，并與多個 遠程主站9通信，所述的異步串行通信接口模塊3通過RS232接口或RS485接口與外部 數(shù)據(jù)采集終端10相連，所述的以太網(wǎng)控制模塊2、異步串行通信接口模塊3的個數(shù)均為 5 10個。本實用新型設(shè)在多個遠程主站9與各外部數(shù)據(jù)采集終端10之間，對于眾多的 端口和串口，通過本實用新型，遠程主站9與外部數(shù)據(jù)采集終端10之間可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無 縫對接。本實用新型實時地對所有網(wǎng)絡(luò)客戶端進行數(shù)據(jù)監(jiān)聽，一旦捕捉到合法的TCP/IP 數(shù)據(jù)包后，將有效的數(shù)據(jù)信息解析出來，經(jīng)TMS320F2812芯片內(nèi)部尋址，查找當前的服 務(wù)端口號，按照內(nèi)部編排好的服務(wù)端口號和串口號的之間對應(yīng)的所屬關(guān)系，尋找異步串行通信接口模塊3所在的地址空間，找到與之對應(yīng)的串口號，將數(shù)據(jù)發(fā)往該串口上。同 理，亦能從UART中取出來自串口上的數(shù)據(jù)，進行TCP/IP的打包處理，通過以太網(wǎng)控制 模塊2傳送至以 太網(wǎng)。
權(quán)利要求1.一種基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，其特征在于包括DSP數(shù)字信號處理器 (1)，DSP數(shù)字信號處理器(1)的信號輸入輸出端分別與多個以太網(wǎng)控制模塊(2)和多個 異步串行通信接口模塊⑶相連，DSP數(shù)字信號處理器⑴通過以太網(wǎng)控制模塊(2)與多 個遠程主站(9)通訊，DSP數(shù)字信號處理器(1)通過異步串行通信接口模塊(3)與外部數(shù) 據(jù)采集終端(10)通訊，DSP數(shù)字信號處理器(1)采用I2C總線協(xié)議與用于存儲網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 信息、串口通信參數(shù)信息的參數(shù)存儲器(5)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，其特征在于所述的 DSP數(shù)字信號處理器(1)采用TMS320F2812芯片，TMS320F2812芯片的AO A15弓| 腳分別接多個以太網(wǎng)控制模塊(2)和多個異步串行通信接口模塊(3)，所述的以太網(wǎng)控制 模塊⑵采用W5100芯片，所述的異步串行通信接口模塊⑶采用TL16C752B芯片， TMS320F2812芯片的GPIO引腳分別接LCD液晶顯示屏(6)、收發(fā)數(shù)據(jù)指示模塊(7)和用 于實時顯示所有串口的配置信息及網(wǎng)絡(luò)IP、端口號的參數(shù)信息的參數(shù)信息顯示模塊(8)， TMS320F2812芯片外接電源管理模塊、有源晶振模塊和看門狗模塊，TMS320F2812芯片 采用SPI總線協(xié)議與FLASH存儲器⑷通信，TMS320F2812芯片采用I2C總線協(xié)議與參 數(shù)存儲器(5)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，其特征在于所述的 以太網(wǎng)控制模塊(2)通過網(wǎng)卡接口 RJ45接入以太網(wǎng)，并與多個遠程主站(9)通信，所述 的異步串行通信接口模塊(3)通過RS232接口或RS485接口與外部數(shù)據(jù)采集終端(10)相 連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，其特征在于所述的 以太網(wǎng)控制模塊⑵、異步串行通信接口模塊(3)的個數(shù)均為5 10個。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，其特征在于所述的 收發(fā)數(shù)據(jù)指示模塊(7)由一組紅色發(fā)光二極管和一組綠色發(fā)光二極管組成。
專利摘要本實用新型涉及一種基于DSP的工業(yè)以太網(wǎng)串口服務(wù)器，包括數(shù)字信號處理器DSP，數(shù)字信號處理器DSP的信號輸入輸出端分別與多個以太網(wǎng)控制模塊和多個串行通信接口模塊相連，數(shù)字信號處理器DSP通過以太網(wǎng)控制模塊接入以太網(wǎng)，數(shù)字信號處理器DSP通過串行通信接口模塊與外部數(shù)據(jù)采集終端通訊，數(shù)字信號處理器DSP采用I2C總線協(xié)議與參數(shù)存儲器通信。本實用新型采用直接尋址的方式，與多個以太網(wǎng)控制模塊和多個串行通信接口模塊進行讀寫、數(shù)據(jù)交互，如同訪問外部存儲器，穩(wěn)定性顯著提高；所采用的以太網(wǎng)控制模塊和串行通信接口模塊都支持高速的數(shù)據(jù)傳輸，通信速率得以保障。
文檔編號H04L29/06GK201797528SQ20102025709
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者崔北京, 李林, 金治夫, 陶維青 申請人:安徽科大智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司