[发明专利]同时支持多种通讯总线转换的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通讯转换装置，具体涉及一种同时支持多种通讯总线转换成其他多种通讯总线的系统及方法，属于通信总线技术领域。

背景技术

CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是国际上广泛应用的现场总线之一。SPI是串行外设接口（Serial Peripheral Interface）的简称，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，出于简单易用的特性，如今越来越多的芯片集成了这种通信协议。RS485是现在被广泛应用的一种布网方式，实施简单方便 ，支持RS485的仪表传感器很多。而以太网(Ethernet)是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。

目前这几种通讯方式广泛应用在工业控制自动化、道路交通控制自动化、工业集散分布系统、闭路监控、安防系统等领域中，这就带来了不同通讯方式的互联互通问题。所以需要转换装置来进行转换，而现有转换装置往往仅支持一种转换为另一种或者仅支持多种转换为另一种。所以在现场有多种通讯设备需要互联互通时需要多种转换装置来进行连接。比如有RS485接口MODBUS rtu协议、以太网接口Modbus TCP协议和CAN接口CANopen协议的设备各一台，而该三台设备需要相互通讯，就需要有三种转换设备将三种协议转换成同一种总线协议。这时任意一台设备需要与另一台设备通讯时就需要经过两套转换设备的二次转换，这就带来了经过多种转换装置转换以后延迟增加即每转换一次一般都会有1-5ms的延迟、故障点增多、线束增多、查找故障点困难、成本增加、占用空间过多等各种问题。因此急需一种新的设计方案解决这些技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种同时支持多种通讯总线转换成其他多种通讯总线的装置，该方案提供一种基于CAN、SPI、RS485、以太网之间的相互通讯，系统参数可配置的装置，使得只使用该装置就可以实现四种通讯实时互联互通，解决了使用多种转换设备造成延迟增加、故障点增多、线束增多等各种问题，并在此基础上加入优先级调度，多线程处理、应用层协议可扩展等功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种同时支持多种通讯总线转换系统，所述系统通过构建一条虚拟总线，根据参数配置模块配置的参数，将读取的多种数据地址位智能判断其所要转换的现场总线，该虚拟总线由硬件平台和软件平台组成，所述硬件平台用于接收、发送外部总件的数据，软件平台用于处理转换由硬件平台接收总线数据。

作为本发明的一种改进，所述参数配置模块由通讯驱动参数模块，优先级判断模块，转换协议判断参数模块组成，所述通讯驱动参数模块用于配置驱动程序的初始化参数；所述优先级判断用于配置虚拟总线上的优先级模块运行参数；转换协议判断参数模用于根据数据地址位判断数据帧软件层转换协议及发送到哪个通讯接口；

作为本发明的一种改进，所述硬件平台包括ARM处理器、电源模块、数据存储模块、两个RS485收发模块、CAN收发模块、以太网PHY芯片，所述ARM处理器通过外设引脚与数据存储模块、RS485收发模块、CAN收发模块、以太网PHY芯片连接，SPI外设引脚与板上排线座相连，通过排线与其他设备连接，该模块为本设备的主控模块，所述电源模块用于供电；所述数据存储模块用于存储配置和故障信息；所述RS485收发模块一个与现场485总线连接，一个用于连接电脑对该装置进行参数配置；所述CAN收发模块通过CAN接口与现场CAN总线连接；所述以太网PHY芯片通过RJ45网络插座接入以太网。该系统无切换装置，在运行中无需人为切换，而是根据配置的参数，读取数据地址位智能判断所要转换的现场总线。

作为本发明的一种改进，所述硬件平台还包括数据缓存模块，所述ARM处理器通过外设引脚连接数据缓存模块，所述数据缓存模块用于虚拟总线数据包的临时存储和转换。