CN102088385B - Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口方法，用于解决现有的Loytec模块总线无法直接接入高速智能统一总线的技术问题。技术方案是采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，通过实现Loytec模块的LonWorks总线、以太网与高速智能总线的接口来完成Loytec模块与高速智能统一总线的互联。同时，实现了Loytec模块总线方便灵活地与其他总线之间的互联，减少了系统互联的总线介质数量和系统功耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种总线接口方法，特别涉及一种Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口方法。
背景技术
公知的Loytec模块集成了LonWorks总线和以太网总线接口，使得基于LonWorks的现场级数据可通过以太网实时地传输给管理级综合控制系统，以便进行正确决策，从而获得较好的控制性能。Loytec系统基于楼宇自动化系统设计，可方便实现现场级、自动化级、管理级的分布式管理。但Loytec系统集成的以太网属于10Mbps到100Mbps自适应以太网，与高速万兆位速度有较大的差异，因而Loytec系统支持的最大节点数非常有限。然而电子系统综合化、智能化的发展要求不同标准的总线进行大规模组网，则基于Loytec系统组网会造成组网系统体积庞大，组网成本大，组网复杂度大等问题。
发明内容
为了克服现有的Loytec模块总线无法直接接入高速智能统一总线的问题，本发明提供一种Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口方法。该方法采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，通过实现Loytec模块的以太网、LonWorks总线与高速智能总线的接口来完成Loytec模块与高速智能统一总线的互联。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口方法，其特点包括以下步骤：
1)LonWorks总线数据转化为高速智能统一总线数据。
采用LonWorks总线收发器对LonWorks网络上的信号进行电平格式调整，然后将转化结果输入给LonWorks控制器。LonWorks控制器将输入进行接收，并按照LonTalks总线协议进行协议解析与数据提取，并将接收到的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元将传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停上向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换 单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送。
2)高速智能统一总线数据转化为LonWorks总线数据。
采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付LonWorks总线控制器。LonWorks总线控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照LonTalks总线协议编码后传递给LonWorks收发器。LonWorks收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到LonWorks网络上进行发送。
3)以太网数据转化为高速智能统一总线数据。
采用以太网总线收发器对以太网网络上的信号进行电平格式调整，然后将结果输入给以太网控制器。以太网控制器对输入进行接收，并将接收到数据按照E1A852总线标准进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元将传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送。
4)高速智能统一总线数据转化为以太网总线数据。
采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付以太网控制器。以太网控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照EIA852总线标 准编码后传递给以太网收发器。以太网收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到以太网网络上进行发送。
本发明的有益效果是：由于采用高速串并转换实现高速智能统一总线数据的高速串并转换，采用低速逻辑器件配置高速智能统一总线协议，采用高速双端口SRAM进行数据缓存，采用高速监视单元对高速双端口SRAM的读写时钟进行智能切换，通过实现Loytec模块的以太网、LonWorks总线与高速智能总线的接口来完成Loytec模块与高速智能统一总线的互联。本发明在解决其问题的同时，首先基于高速智能统一总线协议的灵活配置特性，实现了Loytec模块与其他总线的方便互联；再次减少了总线大规模互联的总线介质的数量；由于只在与高速智能统一总线相接的高速双端口SRAM、高速串并转换单元、高速监视单元采用甚高频器件，而其余部分可采用常规器件，从而减少了系统的功耗、代价开销。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是Loytec模块总线与高速智能统一总线的直接接口结构图。
图2是LonWorks总线转高速智能统一总线图。
图3是高速智能统一总线转LonWorks总线图。
图4是以太网转高速智能统一总线图。
图5是高速智能统一总线转以太网图。
具体实施方式
参照图1～5，详细说明本发明。
本发明的Loytec模块采用奥地利Loytec公司的L_Control Xp器件，其型号为LC-33ECTB，具有一个以太网接口和两个LonWorks总线接口；LonWorks控制器模块采用N3150实现，LonWorks收发器采用TPT/XP1250；以太网控制器采用DM9000实现，收发器采用HN16613S；高速双端口RAM采用IDT70V3079；高速智能统一总线协议单元基于低速逻辑器件实现，如EP1C12系列FPGA；高速监视单元采用高速逻辑器件实现，如Hittite公司的高速逻辑器件；高速串并转换单元可采用BCM8152实现10Gbps的数据收发速度。通过编写LonWorks、以太网控制器配置程序、高速串并转换单元配置程序使得Loytec模块和高速串并转换单元可独立工作；通过在高速逻辑器件内实现时钟切换单元、高速监视单元使得双端口SRAM的时钟可智能切换。
本发明主要包括LonWorks与高速智能统一总线的接口和以太网与高速智能统一 总线的接口。
LonWorks与高速智能统一总线的接口：发送过程为LonWorks网络上与LonWorks总线收发器直接相接。LonWorks总线收发器对LonWorks 网络上的信号进行电平格式调整后，将结果输入给LonWorks控制器。LonWorks控制器对输入进行接收，并按照LonTalks总线协议对接收的数据进行协议解析和数据提取，并将接收到的数据传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元对LonWorks总线传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上进行发送。接收过程为采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和载荷数据提取，然后将提取的数据交付LonWorks总线控制器。LonWorks总线控制器将交付的数据按照LonTalks总线协议编码后传递给LonWorks总线收发器。LonWorks收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到LonWorks网络上进行发送。
以太网与高速智能统一总线的接口：发送过程为采用以太网总线收发器对以太网网络上的信号进行电平格式调整，然后将结果输入给以太网控制器。以太网控制器对输入进行接收，并将接收到数据按照EIA-852总线标准进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元。高速智能统一总线协议单元对以太网传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据。高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上进行发送。接收过程为采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行 串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元。高速监视单元在高速串并转换停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取。高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和载荷数据提取，然后将提取的数据交付以太网控制器。以太网控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照EIA-852总线总线编码后传递给以太网收发器。以太网收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到以太网网络上进行发送。
本发明在解决其问题的同时，首先基于高速智能统一总线协议的灵活配置特性，实现了Loytec模块与其他总线的方便互联；再次将多种总线介质合并成为一束光纤，减少了总线大规模互联的总线介质的数量；再次由于只在与高速智能统一总线相接的高速双端口SRAM、高速串并转换单元、高速监视单元采用甚高频器件，而其余部分可采用常规器件，从而减少了系统的功耗、代价开销。
Claims (1)
1.一种Loytec模块与高速智能统一总线的直接接口方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)采用LonWorks总线收发器对LonWorks网络上的信号进行电平格式调整，然后将转化结果输入给LonWorks总线控制器；LonWorks总线控制器将输入进行接收，并按照LonTalks总线协议进行协议解析与数据提取，并将接收到的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元；高速智能统一总线协议单元将传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据；高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送；
(b)采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在高速串并转换单元停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取；高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付LonWorks总线控制器；LonWorks总线控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照LonTalks总线协议编码后传递给LonWorks总线收发器；LonWorks总线收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到LonWorks网络上进行发送；
(c)采用以太网总线收发器对以太网网络上的信号进行电平格式调整，然后将结果输入给以太网控制器；以太网控制器对输入进行接收，并将接收到数据按照EIA852总线标准进行协议解析和数据提取，并将提取的数据通过数据端口传递给高速智能统一总线协议单元；高速智能统一总线协议单元将传递过来的数据按照预先配置的总线协议进行编码，并将编码后的数据以低速时钟写入高速双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在智能总线停止向高速双端口SRAM中写数据时，首先将高速双端口SRAM的读写时钟切换成高速时钟，然后触发高速串并转换单元读取高速双端口SRAM中的数据；高速串并转换单元读取数据后，对数据进行并串转换，之后将数据耦合到光纤上直接发送；
(d)采用高速串并转换单元对高速智能统一总线网络上的信号进行串并转换，然后以高速时钟将接收到的数据写入双端口SRAM中的固定区域，并通知高速监视单元；高速监视单元在高速串并转换单元停止向高速双端口SRAM中写数据时，将高速双端口SRAM的时钟切换到低速时钟，并触发高速智能统一总线协议单元对数据的读取；高速智能统一总线协议单元接收到触发之后，将高速双端口SRAM中的数据读出，并按照预先配置的总线协议进行数据帧解码和有效数据提取，然后将提取的数据交付以太网控制器；以太网控制器首先侦听总线状态，在空闲时，将交付的数据按照EIA852总线标准编码后传递给以太网总线收发器；以太网总线收发器对数据进行电平格式调整之后，将数据耦合到以太网网络上进行发送。
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