智能裝置CAN轉(zhuǎn)以太互連通信方案設(shè)計
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1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)間隔單元設(shè)備采用嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，從而使智能裝置真正成為工業(yè)以太網(wǎng)上獨立的節(jié)點，保證了智能單元設(shè)備和上位機系統(tǒng)通信快速、完全、可靠，為遠程管理智能裝置創(chuàng)造條件。通信接口卡(Master板)與上位機信息交換是建立在TCP/IP協(xié)議上的國際電力行業(yè)標(biāo)準的IEC104規(guī)約，采用Server/Client通信服務(wù)模式，Master板作服務(wù)器可以支持多客戶同時登入。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計
智能裝置內(nèi)部各功能模塊采用高速現(xiàn)場總線CAN網(wǎng)絡(luò)相連，總線不出裝置，功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互快速可靠。在組幀上采用HLON規(guī)約，并使用CAN 2.0B擴展模式，為了保持協(xié)議標(biāo)準化，在HLON規(guī)約的基礎(chǔ)上封裝了IEC101規(guī)約。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3 硬件設(shè)計
通信接口卡使用雙處理器結(jié)構(gòu)。一部分是使用Motorola公司DSP56F807芯片作為接口卡的CAN通信管理模塊；另一部分是使用Rabbit2000核的RCM2100集成卡作嵌入式網(wǎng)關(guān)和CAN到ETHERNET規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊。通信接口卡硬件邏輯框圖如圖3所示。
通信接口卡采用主從工作方式，即DSP56F807作為主處理器，利用其自帶的MSCAN模塊負責(zé)管理CAN通信。DSP外擴64KBRAM，用于存儲數(shù)據(jù)。RABBIT2000作為從處理器，負責(zé)進行CAN到ETHERNET轉(zhuǎn)換，并負責(zé)管理裝置同后臺的以太網(wǎng)通信。RABBIT2000與DSP接口方式采用并行接口。板上還設(shè)有RS485、RS232接口，可以用于PC調(diào)試或與后臺連接。DSP56F807采用3.3V電源供電，RABBIT2000采用5V電源供電，經(jīng)測試只要輸入電壓達到2.1V，RABBIT2000即認為高電平，DSP56F807輸出高電平在2.1V以上；DSP56F807 I/O可以接受5V信號，所以DSP與RABBIT2000可以直接相連，無須進行電平轉(zhuǎn)換。
(1)DSP56F807主處理器
DSP數(shù)據(jù)總線D0～D15地址總線A0～A15，外擴64KRAM存儲數(shù)據(jù)，
、
連接外擴RAM的讀、寫允許端，
作為外擴RAM 片選信號。DSP的GPIOB口連接從處理器的SD0～SD7，GPIOD0、GPIOD1連接從處理器的SA0、SA1，GPIOD2、GPIOD3連接從處理器的寫、讀允許端(
)。一個中斷
連接從處理器的
，作為從處理器中斷申請。DSP的PWMB2連接MAX705的WDI作為外部硬件看門狗喂狗信號，PWMB4連接發(fā)光二極管作為DSP的運行指示燈。用DSP的兩個SCI模塊RXD0、TXD0、RXD1、TXD1做成標(biāo)準RS-232、485接口。引出DSP的JTAG口用于調(diào)試，用DSP的MSCAN模塊和82C250作為CAN通信端口。通過DSP的SPI口與RABBIT2000同步串口B相連，作為另一種接口方式。DSP采用3.3V電源供電。
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