[发明专利]一种工业以太网下控制ASI从站的装置及方法

权利要求书

1.一种工业以太网下控制ASI从站的装置，其特征在于：包括工业以太网解析模块和数据交换模块，其中：

所述工业以太网解析模块用以对工业以太网帧请求信息进行响应和处理；

所述数据交换模块用以进行顶层任务调度：数据包的获取与发送、进行数据交换、管理和系统扩展。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的工业以太网为Profinet。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述帧请求信息包括参数设置服务、组态服务、读取配置服务、数据交换服务和诊断服务。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述数据交换模块包括数据处理模块，工业以太网接收缓冲模块，ASI接收缓冲模块，其中：

所述数据处理模块用以接收解析工业以太网数据包和ASI数据包，进行数据交换，管理和系统扩展；

所述工业以太网接收缓冲模块用以缓冲和转发工业以太网数据；

所述ASI接收缓冲模块用以缓冲和转发ASI总线数据。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述ASI接收缓冲模块包括底层驱动模块，高速ADC模块以及高速DDS模块，其中：

所述底层驱动模块用以控制高速ADC模块，编码和解码，数据校验和完整性判断；

所述高速ADC模块实现ASI总线上模拟波形的采样；

所述高速DDS模块实现ASI总线上模拟波形的生成。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的工业以太网接收缓冲模块与ASI接收缓冲模块由FPGA实现，数据处理模块由MCU实现。

7.一种工业以太网下控制ASI从站的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)工业以太网解析模块对工业以太网帧请求信息进行响应和处理；

(2)数据交换模块进行顶层任务调度：数据包的获取与发送、数据交换、管理和系统扩展。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(1)具体包括：

(1)工业以太网解析模块接受从工业以太网主站发送的帧请求信息，并解析帧请求服务类型，进行相应的处理和答复；

(2)工业以太网解析模块根据帧请求信息判断参数设置，组态配置是否完全正确，如果正确，则进入数据交换阶段。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(2)具体包括：

(1)数据处理模块接收解析工业以太网数据包和ASI数据包，进行数据交换，管理和系统扩展；

(2)工业以太网接收缓冲模块缓冲和转发工业以太网数据；

(3)ASI接收缓冲模块缓冲和转发ASI总线数据。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：所述数据交换包括数据下传与数据上传两个步骤：

(1)在数据的下传阶段包括：

工业以太网接收缓冲模块中的FPGA处理工业以太网帧的接收转发，并进行CRC校验和数据完整性判断；

数据处理模块解析工业以太网帧的数据，获得地址信息和数据信息，根据目的地址按照ASI数据帧格式重新打包数据，并生成输出数据映像区；

数据处理模块按照ASI周期轮询总线，将输出数据映像区的数据发送至ASI接收缓冲模块中的FPGA的接收缓冲区,利用FIFO接收arm发送的数据，再对数据编码；

ASI接收缓冲模块利用FIFO接收arm发送的数据，再对数据编码，最后用高速DDS实现符合ASI要求的sin^2x波形并发送至总线；

(2)在数据的上传阶段包括：

ASI接收缓冲模块中的FPGA控制高速ADC模块对ASI从站响应波形进行过采样，并存入内部FIFO中；

将数据解码，解码后对数据进行奇偶校验并判断数据完整性，若数据正确则转发至数据处理模块；

数据处理模块根据从站响应数据生成输入数据映像表，将输入数据映像表中的数据包拆包并解析目的地址以及数据报文，重新按照工业以太网报文格式进行打包；

数据处理模块将数据发送至处理工业以太网帧的工业以太网接收转发模块,处理工业以太网帧的工业以太网接收转发模块利用其FPGA内部的fifo接收arm发送的数据，再发送回工业以太网解析模块。