[实用新型]基于ARM7CPU核的GPRS-RS485网关无效

专利信息
申请号: 200720013394.X 申请日: 2007-07-18
公开(公告)号: CN201122987Y 公开(公告)日: 2008-09-24
发明(设计)人: 赵国平;马晨普;李砾工;于跃;吴涛;张福景;王忠福;李常贤;董笑辰 申请(专利权)人: 谢步明
主分类号: H04L12/66 分类号: H04L12/66
代理公司: 大连东方专利代理有限责任公司 代理人: 安宝贵
地址: 116022辽宁省大连市沙河口*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 基于 arm7cpu gprs rs485 网关
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及基于GPRS无线网络和RS485工业现场总线的网络控制,主要涉及到一种基于ARM7CPU的用于从工业现场远程数据采集的新型GPRS-RS485网关。

背景技术

近年来随着工业自动化领域的快速发展,工业现场总线由于其可靠性高、成本低、故障率低等优点使得其应用越来越广泛,出于成本和通信性能的考虑,RS485总线在工业现场总线中占有很大的比重,尤其是在铁路机车、轻轨、地铁等轨道交通领域,RS485总线的应用十分广泛。随着我国铁路信息化的建设,对于轨道车辆的远程监控也成为当前我们需要迫切解决的问题,在全国大规模的GSM-R网络建成之前,使用GPRS网络将从机车车辆现场采集的数据无线传输到地面,成为当前成本低、实现快、可靠性高的首选方案。本设计就是针对这一应用,采用了ARM7CPU设计出一种低成本、高性能的GPRS-RS485网关。

RS-232、RS-422和RS-485最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。RS-232在1962年发布,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422是由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护功能,扩展了总线共模范围。

RS485数据信号采用差分传输方式(Differential Driver Mode),也称作平衡传输,它使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B,通常情况下,发送器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态;负电平在-2~-6V,是另一个逻辑状态,另有一个信号地C。在RS-485器件中,一般还有一个“使能”控制信号。“使能”信号用于控制发送发送器与传输线的切断与连接,当“使能”端起作用时,发送发送器处于高阻状态,称作“第三态”,它是有别于逻辑“1”与“0”的第三种状态。RS-485标准的最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mbps。通常,RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体,平衡双绞线的长度与传输速率成反比。一般来说,15米长双绞线最大传输速率为1Mbps。

RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台,因此,RS485已经在工业控制、电力通讯、智能仪表、安全防护、轨道交通等领域中得到了广泛应用。

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用分组交换技术,数据传输速率高达160Kbps。分组交换的基本过程是把数据先分成若干个小的数据包,可通过不同的路由,以存储转发的接力方式送到目的端,而组装成完整的数据。分组交换基本上不是实时系统,延时也不固定,但可以使不同的数据传输“共用”传输带宽:有数据占用带宽,无数据时不占用,从而分享资源。采用分组交换的GPRS则可灵活运用无线信道,每一个用户可以有多个无线信道,而同一信道又可以由几个用户共享,从而极大地提高了无线资源的利用率。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。由于GPRS允许用户在分组交换模式下发送和接收数据,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。

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