[发明专利]一种实时以太网到现场总线的转换方法及装置、存储介质

权利要求书

1.一种实时以太网到现场总线的转换装置，其特征在于，包括以太网侧通信模块和总线侧通信模块，其中：

以太网侧通信模块，用于启动实时以太网从站协议栈，接收实时以太网主站发送的异步传输数据，完成实时以太网从站的配置以及实时以太网应用层专属对象的读写操作；

总线侧通信模块，用于启动现场总线主站协议栈，对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析，完成现场总线主站及现场总线从站的配置；

其中，所述以太网侧通信模块包括以太网核和以太网逻辑转换单元，所述总线侧通信模块包括总线核和总线逻辑转换单元，其中：

所述以太网核包括用于实现实时以太网从站协议应用层的以太网协议应用层单元，以及用于实现实时以太网从站协议栈的以太网协议栈单元；

所述以太网逻辑转换单元用于实现实时以太网从站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；

所述总线核包括用于实现现场总线主站协议应用层的总线协议应用层单元，以及用于实现实时现场总线主站协议栈的总线协议栈单元；

所述总线逻辑转换单元用于实现现场总线主站协议的数据链路层和物理层信号的转换逻辑处理；

所述以太网核和所述以太网逻辑转换单元之间、所述总线核和所述总线逻辑转换单元之间、所述以太网协议应用层单元和所述总线协议应用层单元之间分别通过共享内存交互数据。

2.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述实时以太网应用层专属对象为通过实时以太网服务数据对象SDO描述的总线侧协议数据对象。

3.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述以太网协议应用层单元包括协议栈调度管理器、应用层事件回调处理器、输入输出IO拷贝执行器和邮箱任务执行器，其中：

所述协议栈调度管理器，用于完成实时以太网从站协议栈状态及事件的处理；

所述应用层事件回调处理器，用于根据所述以太网协议栈单元的SDO读写操作，记录邮箱的非周期数据传输消息任务；

所述IO拷贝执行器，用于完成所述以太网协议栈单元与共享内存之间的过程数据对象PDO的交互处理；

所述邮箱任务执行器，用于执行所述实时以太网应用层专属对象的读写操作。

4.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述以太网协议栈单元包括协议栈网络管理器、链路层任务处理器和SDO数据读写管理器，其中：

所述协议栈网络管理器，用于启动并检测实时以太网从站协议栈链路层状态机的跳转，在各个状态下完成相应的协议参数设置；

所述链路层任务处理器，用于完成所述以太网核与所述以太网逻辑转换单元实现的数据链路层之间的发送和应答消息处理；

所述SDO数据读写管理器，用于处理实时以太网从站协议的SDO数据读写任务。

5.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述总线协议应用层单元包括邮箱任务解析执行器、配置参数管理器和数据拷贝执行器，其中：

所述邮箱任务解析执行器，用于对所述实时以太网应用层专属对象的读写操作进行解析并执行；

所述配置参数管理器，用于对接收到的现场总线主站协议的配置参数集进行解析及管理；

所述数据拷贝执行器，用于完成所述总线协议栈单元与共享内存之间的过程数据对象PDO的交互处理。

6.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述总线协议栈单元包括从站状态管理器和链路层处理器，其中：

所述从站状态管理器，用于完成现场总线网络从站状态机的调度和管理；

所述链路层处理器，用于完成所述总线核与所述总线逻辑转换单元实现的数据链路层之间的发送和应答消息处理。

7.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述以太网核和所述总线核为双核中央处理器CPU，所述以太网逻辑转换单元和所述总线逻辑转换单元基于现场可编程门阵列FPGA实现。