[发明专利]基于FPGA实现工业现场总线协议转换方法及装置

权利要求书

1.一种基于FPGA实现工业现场总线协议转换方法，其特征在于包括以下步骤，

接收不同数据接口中的不同类型的工业现场总线数据，对不同类型工业现场总线数据进行协议分离和数据分离，将分离后的数据净荷进行传输；

将传输过来的经过协议分离的工业总线数据采用不同协议的工业现场总线的映射，完成不同协议的工业现场总线之间数据的互通互联，并且根据配置信息，将分离的数据协议重新组合并且进行传输；

获取配置信息，对协议的类型、端口的信息和协议映射的方式进行配置和管理，根据获取到的配置信息，将交换后的数据协议按配置信息进行协议的重新封装，数据经过封装完成后送往数据接口中。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换方法，其特征在于，所述不同类型的工业现场总线数据是指：串行工业现场总线数据和/或以太网工业总线数据。

3.根据权利要求2所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换方法，其特征在于，

将串行工业现场总线数据转化为并行数据，所述的并行数据中包含协议类型和各站点的通信数据，对转化后的并行数据进行协议分离和数据分离，将分离后的数据净荷进行传输。

4.根据权利要求2所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换方法，其特征在于，

对以太网工业总线数据直接进行数据分离和协议分离，将分离后的数据净荷进行传输。

5.一种基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于，包括，

数据接收分离模块：用于接收不同数据接口中的不同类型的工业现场总线数据，对不同类型工业现场总线数据进行协议分离和数据分离，将分离后的数据净荷进行传输；

协议重组模块：用于将传输过来的经过协议分离的工业总线数据采用不同协议的工业现场总线的映射，完成不同协议的工业现场总线之间数据的互通互联，并且根据配置信息，将分离的数据协议重新组合并且进行传输；

配置封装模块：获取配置信息，对协议的类型、端口的信息和协议映射的方式进行配置和管理，根据获取到的配置信息，将交换后的数据协议按配置信息进行协议的重新封装，数据经过封装完成后送往数据接口中。

6.根据权利要求5所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于，对所述数据接收模块设置为：所述不同类型的工业现场总线数据是指：串行工业现场总线数据和/或以太网工业总线数据。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于，对所述数据接收模块设置为：

将串行工业现场总线数据转化为并行数据，所述的并行数据中包含协议类型和各站点的通信数据，对转化后的并行数据进行协议分离和数据分离，将分离后的数据净荷进行传输。

8.根据权利要求6所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于，对所述数据接收模块设置为：

对以太网工业总线数据直接进行数据分离和协议分离，将分离后的数据净荷进行传输。

9.一种基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于，包括数据接口模块、数据交换中心模块、CPU接口模块、配置模块和协议封装模块，所述数据接口模块依次连接所述数据交换中心模块和协议封装模块，所述CPU接口模块依次连接所述配置模块和所述协议封装模块；

所述数据接口模块，用于对不同类型的数据进行接收，对不同类型工业现场总线数据进行协议分离和数据分离，将分离后的数据净荷进行传输；

所述数据交换中心模块，用来将传输过来的经过协议分离的工业总线数据采用不同协议的工业现场总线的映射，完成不同协议的工业现场总线之间数据的互通互联，并且根据配置信息，将分离的数据协议重新组合并且进行传输；

所述CPU接口模块：对协议的类型、端口的信息和协议映射的方式进行配置和管理；

所述配置模块，获取配置信息，配置信息包括每个端口的物理特性配置、协议类型配置和策略配置中的至少一种；

所述协议封装模块：根据获取到的配置信息，将交换后的数据协议按配置信息进行协议的重新封装，数据经过封装完成后送往数据接口中。

10.根据权利要求9所述的基于FPGA实现工业现场总线协议转换装置，其特征在于：所述数据接口模块包括串口接口模块和/或以太网接口模块，所述串口接口模块连接串口数据分离模块，所述串口数据分离模块连接所述数据交换中心模块，所述以太网接口模块连接所述数据交换中心模块；

所述串口接口模块，用于对串口类型的数据进行收发；

所述串口数据分离模块，将接收到的串口数据从对应的协议中分离出来，得到数据净荷；

所述以太网接口模块，内含对以太网控制器的控制逻辑和数据收发通道，将来自以太网的数据进行数据分离和协议分离。