[发明专利]一种多功能远程I/O端口控制服务器及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种多功能远程I/O端口控制服务器及其设计方法。 

背景技术

目前市场上的大多数I/O端口控制服务器的数据传输方式只基于以太网，数据传输方式较为单一。在工业环境下，不只需要以太网传输数据业务，还有可以需要其他数据传输，例如通过光纤进行数据传输，那就要增加一套以太网到光纤的协转设备，这样增加成本同时给施工、维护方面造成压力。 

而且，目前市场上的I/O端口控制器I/O接口功能单一，不能支持多种功能的协转电路，无法满足工业上的需求。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多功能远程I/O端口控制服务器及其设计方法，用以实现I/O控制端口与以太网接口、光纤接口之间的信息和数据双向传输功能。 

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 

本发明提供的一种多功能远程I/O端口控制服务器包括：第一协转芯片、交换芯片、MCU主控芯片和协转电路； 

本发明实提供的一种多功能远程I/O端口控制服务器采用分层管理控制模式，分为网络层、控制层和协转电路层； 

所述网络层由第一协转芯片和交换芯片组成； 

所述第一协转芯片通过MII与交换芯片相连，从光纤接口接收光口数据，将光口数据转换成以太网报文，将该以太网报文通过MII发送给交换芯片；以及，通过MII从交换芯片接收以太网报文，将以太网报文转换为光口数据，将该光口数据从光纤接口发送出去； 

所述交换芯片包括多个以太网口，其中包括与多个远端主机通讯的多个以太网口，以及用于与MCU主控芯片通讯的以太网口；所述交换芯片将从主机接收到的以太网报文发送给MCU主控芯片，以及将来自MCU主控芯片的以太网报文发送给远端主机。 

所述网络层用以实现以太网到光纤接口的协议转换功能，以及以太网与光纤接口到I/O端口的数据交互过程； 

所述控制层有MCU主控芯片组成； 

所述MCU主控芯片从交换芯片处接收以太网报文并解析，从中获取数据并发送给协转电路；同时建立连接的数据通道的发送和接收的MAC网络地址，MCU主控芯片接收协转电路采集端口的数据，将接收到的数据并打包成以太网报文并发送给交换芯片； 

所述控制层通过远端主机上相应的配置软件远程控制I/O端口服务器的端口数据采集及其输出电平控制，实现远端主机与I/O端口控制服务器的端口数据采集和控制功能； 

所述协转电路层由协转电路组成； 

所述协转电路与MCU主控芯片相连，从MCU主控芯片接收端口控制数据并将数据加载到相应的输出控制端口上；以及从外设端口接收数据并将采集的数据发送给MCU主控芯片。 

所述协转电路可接输入/输出电平控制电路、ESD电路和继电器控制电路，实现电平的转换功能、抗静电干扰功能和I、III继电器控制功能； 

所述协转电路层变化灵活，适应性好，实现多种功能远程IO端口控制服务器； 

本发明实例提供的一种多功能远程I/O端口控制服务器，其特征在于，通过相应的软件配置，该多功能远程I/O端口控制服务器可作为服务器对数据进行采集和控制，也可作为客户端在异常状态时主动发送信号给远端主机，使得本发明还具有服务器与客户端的双重控制模式。 

以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果： 

本发明提供的一种多功能远程I/O端口控制服务器，可实现以太网数据、光纤数据与I/O端口数据的转换，有效解决了数据传输方式单一的缺点；此外，本发明采用分层控制管理设计思想，协转电路层可接多种协转电路，各协转电路既相互独立，又可以通过接口连接组成新功能，提高了多功能远程I/O端口控制服务器的兼容性和应用的多样性，降低了成本，具有较强的数据采集能力和工业控制能力，有效解决了端口控制服务器功能单一的缺点，具有广泛的应用前景。 

附图说明

图1为本发明实施例提供的多功能远程I/O端口控制服务器的总体结构示意图 

图2为本发明实施例提供的多功能远程I/O端口控制服务器的以太网口与I/O端口的数据交互过程示意图 

图3为本发明实施例提供的多功能远程I/O端口控制服务器的光纤接口越I/O端口的数据交互过程示意图 

图4为本发明实施例提供的多功能远程I/O端口控制服务器的光纤接口与以太网口的数据交互过程示意图 

具体实施方式