[发明专利]基于嵌入式平台的Modbus总线分析系统

摘要

基于嵌入式平台的Modbus总线分析系统，其属于遵循Modbus总线协议的设备或网络的分析技术领域，其特征在于，含有核心板，由CPU S3C2410、内存和闪存构成，配有与上位机交互的交互用软件模块，以及通过配置文件分析与交互用软件模块互连的分析用软件模块；通讯子板，含有采用芯片CS8900的10M以太网口、采用芯片MAX232的第一DB9串口以及采用芯片488的第二DB9串口；所述核心板通过SO－DIMM接口、通讯子板通过PC104总线分别与Modbus分析装置母板的底板总线相连，而核心板与通讯子板间的通信由所述母板实现。该分析装置可以在串行链路模式下分别与上位机和待分析Modbus设备或网络相连，也可在TCP/IP模式下通过以太网实现。本发明填补了现有Modbus总线分析相关技术的空白。

主权项

1.基于嵌入式平台的Modbus总线分析系统，其特征在于所述Modbus总线设备是一种采用开放系统互连模型OSI中的应用层报文传输协议，在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信的设备，所述的分析系统含有：Modbus总线设备分析系统母板、核心板以及通讯子板，其中：核心板，包括中央处理器S3C2410以及与其相连的内存和闪存，共同通过SO-DIMM接口与所述Modbus总线设备分析系统母版的底板总线相连，其中：闪存在掉电情况下驻留有分析用软件模块和交互用软件模块，其中：分析用软件模块，用于与被分析的Modbus总线设备的底层Modbus数据帧通信，所述分析用软件模块包括嵌入式Linux操作系统、Modbus总线软件协议栈，以及主站及从站管理单元，其中：嵌入式Linux操作平台，是针对所述中央处理器S3C2410而构建的，用于管理所述分析系统整个硬件设备资源及框架；Modbus总线软件协议栈，用于全面分析Modbus总线设备及网络对于各种不同类型数据帧的响应情况，所述Modbus总线软件协议栈通过硬件资源访问接口和所述嵌入式Linux操作系统互连；主站与从站管理软件单元，完成对所述交互式软件模块所生成的配置文件的解析、Modbus通信数据帧的分析、以及记录和分析数据的统计生成，通过帧数据接口与所述Modbus总线软件协议栈互连；该分析用软件模块依次按以下步骤运行：步骤(1)，首先在闪存相应位置找到配置文件，解析该配置文件并对所述分析系统的相关硬件接口进行配置，所述配置文件是上位机通过所述交互用软件模块保存于所述闪存中的；步骤(2)，按所述配置文件中的配置信息，运行相应的分析策略，开始分析；步骤(3)，记录并解析分析结果，按预定格式形成结果文件保存在所述闪存的相应位置，由所述交互用软件模块上传至所述上位机；交互用软件模块，供上位机使用通用的因特网浏览器与所述分析系统进行交互，为上位机的操作人员提供配置底层通信参数及分析策略的人机界面，以及在操作人员与底层软件之间提供参数和结果，该交互用软件模块包含：嵌入式Web服务器boa，以及cgi网页脚本，其中：嵌入式Web服务器boa，用于架设Web网页服务；cgi网页脚本，运行在boa之上，用于向所述操作人员提供网页式人机交互界面，该cgi网页脚本通过用户配置、分析结果这两个接口与所述嵌入式Web服务器boa互连；该交互用软件模块在所述Linux操作系统初始化完硬件设备后被载入内存并自动按以下步骤运行：步骤(A)，响应所述上位机对所述分析系统硬件接口的配置，接收该上位机提交的配置文件并保存在所述闪存中；步骤(B)，按照所述上位机的配置，启动相应的所述分析用软件模块；步骤(C)，上传步骤(B)中的分析结果；通信子板，含有：10M以太网口、第一DB9串口以及第二DB9串口，其中：10M以太网接口采用芯片CS8900，实现TCP/IP协议栈物理层和介质访问控制层MAC；第一DB9串口，在RS232协议下工作，采用MAX232和DB9接口，第二DB9串口，在RS485协议下工作，采用MAX488芯片和DB9串口；所述10M以太网口、第一DB9串口、第二DB9串口共同通过PC104总线与所述母板的底板总线相连，所述通讯子板与核心板之间的通讯由所述母板支持。