CN103457814A - 一种现场总线与spi总线通信的路由及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种现场总线路由及其通信方法，所述的路由包括现场总线协议处理器、现场总线收发器、DSP处理器、SPI总线处理器、SPI总线收发器。DSP处理器分别与现场总线协议处理器和SPI总线处理器双向互联；所述的现场总线协议处理器通过现场总线协议收发器与现场总线双向互联；所述的SPI总线处理器通过SPI总线收发器与SPI总线双向互联。本发明通过DSP处理器实现了现场总线协议处理器与SPI总线处理器的数据交换，解决了现场总线实时与SPI总线通信的互联问题。

Description

一种现场总线与SPI总线通信的路由及其通信方法

技术领域

本发明涉及一种基于微处理器的实时现场总线与SPI总线进行数据转换的路由及其通信方法，属于工业自动化控制领域。

背景技术

现场总线是一种用于工业自动化的实时、高速以太网通信协议。具有价格低廉、稳定可靠、通讯速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通讯网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，现场总线进入了控制领域，形成了新型的现场总线控制网络技术。为了提高整个工业网络控制系统性能，将无线网络与有线网络进行融合是工业自动化控制领域的一个发展趋势。

SPI总线是一种广泛应用的现场总线技术。但现场总线实时与SPI总线在通信协议上存在明显区别，因此当自动化系统中同时存在现场总线和SPI总线时，不能直接进行互联通信，需要设计一种路由来解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，实现现场总线实时与SPI总线的直接互联通信。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种现场总线与SPI总线通信的路由，其特征在于：包括现场总线协议收发器、现场总线协议处理器、DSP处理器、SPI总线处理器、SPI总线收发器。所述的DSP处理器分别与现场总线协议处理器和SPI总线处理器双向互联；所述的现场总线协议处理器通过现场总线协议收发器与现场总线双向互联；所述的SPI总线处理器通过SPI总线收发器与SPI总线双向互联。

一种现场总线与SPI总线通信的路由的通信方法，其特征在于：包括现场总线数据转换成SPI总线数据的方法和SPI总线数据转换成现场总线数据的方法，具体包括以下步骤：

现场总线数据转换成SPI总线数据：现场总线协议收发器接受现场总线的数据发送至现场总线协议处理器；现场总线协议处理器根据现场总线协议规定，接收现场总线数据报文；DSP处理器读取现场总线协议处理器中的数据，经过逻辑运算处理，生成SPI总线数据，然后将数据写入SPI总线处理器；SPI总线处理器根据SPI总线协议的规定，读取DSP处理器写入SPI总线处理器中的数据，经过编码生成SPI总线数据报文；SPI总线收发器接收SPI总线处理器的数据报文并发送到SPI总线。

SPI总线数据转换成现场总线数据：SPI总线收发器接受SPI总线的数据发送至SPI总线处理器；SPI总线处理器根据SPI总线协议规定，接收SPI总线数据报文；DSP处理器读取SPI总线处理器中的数据，经过逻辑运算处理，生成现场总线数据，然后将数据写入现场总线协议处理器；现场总线协议处理器根据现场总线协议的规定，读取DSP处理器写入现场总线协议处理器中的数据，经过编码生成SPI总线数据报文；现场总线协议收发器接收现场总线协议处理器的数据报文并发送到现场总线。

本发明的有益效果是，提出一种现场总线路由及其工作方法，解决现场总线实时与SPI总线通信的互联问题；使用DSP处理器系列嵌入式处理器作为，实现简单，功能全面，运行稳定，成本低廉。

附图说明

图1是本发明的基本架构和工作原理；

图2是本发明的电路结构。

具体实施方式

结合附图对本发明进行详细描述。如图1所示，一种现场总线与SPI总线通信的路由，包括现场总线协议收发器1、现场总线协议处理器2、DSP处理器3、SPI总线处理器4、SPI总线收发器5。所述的DSP处理器分别与现场总线协议处理器2和SPI总线处理器4双向互联；所述的现场总线协议处理器2通过现场总线协议收发器1与现场总线双向互联；所述的SPI总线处理器4通过SPI总线收发器5与SPI总线双向互联。

一种现场总线与SPI总线通信的路由的通信方法，包括现场总线数据转换成SPI总线数据的方法和SPI总线数据转换成现场总线数据的方法，具体包括以下步骤：

现场总线数据转换成SPI总线数据：现场总线协议收发器1接收现场总线的数据发送至现场总线协议处理器2；现场总线协议处理器2根据现场总线协议规定，接收现场总线数据报文；DSP处理器3读取现场总线协议处理器2中的数据，经过逻辑运算处理，生成SPI总线数据，然后将数据写入SPI总线处理器4；SPI总线处理器4根据SPI总线协议的规定，读取DSP处理器3写入SPI总线处理器4中的数据，经过编码生成SPI总线数据报文；SPI总线收发器5接收SPI总线处理器4的数据报文并发送到SPI总线。

SPI总线数据转换成现场总线数据：SPI总线收发器5接收SPI总线的数据发送至SPI总线处理器4；SPI总线处理器4根据SPI总线协议规定，接收SPI总线数据报文；DSP处理器3读取SPI总线处理器4中的数据，经过逻辑运算处理，生成现场总线数据，然后将数据写入现场总线协议处理器2；现场总线协议处理器2根据现场总线协议的规定，读取DSP处理器3写入现场总线协议处理器2中的数据，经过编码生成SPI总线数据报文；现场总线协议收发器1接收现场总线协议处理器2的数据报文并发送到现场总线。

结合图1和图2对本发明的电路及其工作原理做进一步说明：本发明的电路包括现场总线协议控制电路，SPI总线控制电路，DSP处理器3及其外围接口电路。具体电路分类如下：

如图1所示：现场总线协议控制电路是现场总线和DSP处理器3接口的主要控制电路，主要包括现场总线协议收发器1，现场总线协议处理器2和其与DSP处理器3的接口电路。DSP处理器3通过标准的总线读写来控制现场总线协议处理器2发送或接收现场总线的数据，现场总线协议处理器2负责总线的监视和管理、发送或接收数据、编码或解码数据报文。现场总线协议收发器1负责将收发的数据转换成符合现场总线物理层规定的电信号，同时对现场总线的协议控制电路进行隔离和保护。

SPI总线控制电路是SPI总线和DSP处理器3接口的主要控制电路，主要包括SPI总线收发器5，SPI总线处理器4和其与DSP处理器3的接口电路。DSP处理器3通过标准的总线读写来控制SPI总线协议处理器4发送或接收SPI总线的数据，SPI总线处理器4负责总线的监视和管理、发送或接收数据、编码或解码数据报文。SPI总线收发器5负责将收发的数据转换成符合SPI总线物理层规定的电信号，同时对SPI总线的总线控制电路进行隔离和保护。

如图2所示：DSP处理器3及其外围电路实现了路由的中央控制功能，主要包括DSP处理器3、DSP处理器外围电路6、配置信息存储器7、数据存储器8、程序存储器9、显示10。DSP处理器系列处理器内核是32位的RISC处理器，支持Thumb（16位）/DSP处理器（32位）双指令集，主要负责运行用户的应用程序。程序存储器9由非易失性闪存（FLASH）或非易失铁电存储器（F-RAM）组成，永久保存应用程序；数据存储器8由同步动态随即访问存储器（SDRAM）组成，用于代码运行时的内存分配及实时数据的存储。配置信息存储器7由非易失铁电存储器（F-RAM）组成，存储总线配置信息数据、用户配置信息及用户需永久保存的数据信息。用户可以通过编程工具进行应用存储器的编写和编译，生成二进制代码文件后，通过网络接口、串口或JTAG接口下载至程序存储器9中，DSP处理器3将自动加载并执行用户应用程序，对总线进行逻辑处理，并进行管理及显示10等其他功能。DSP处理器外围电路是指根据单片机运行需要配置的附属电路，如晶振、看门狗电路等等。

以上仅以最佳实施例对本发明做进一步的说明,然其并非对本发明的限定,本发明的保护范围以表示在权利要求的内容为准。

Claims (3)

1.一种现场总线与SPI总线通信的路由，其特征在于：包括现场总线协议收发器、现场总线协议处理器、DSP处理器、SPI总线处理器、SPI总线收发器，所述DSP处理器分别与现场总线协议处理器和SPI总线处理器双向互联；所述的现场总线协议处理器通过现场总线协议收发器与现场总线双向互联；所述的SPI总线处理器通过SPI总线收发器与SPI总线双向互联。

2.根据权利要求1所述的现场总线与SPI总线通信的路由，其特征在于：所述DSP处理器分别与DSP处理器外围电路6、配置信息存储器7、数据存储器8、程序存储器9、显示10相连。

3.一种现场总线与SPI总线通信的路由的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

现场总线数据转换成SPI总线数据：现场总线协议收发器接受现场总线的数据发送至现场总线协议处理器；现场总线协议处理器根据现场总线协议规定，接收现场总线数据报文；DSP处理器读取现场总线协议处理器中的数据，经过逻辑运算处理，生成SPI总线数据，然后将数据写入SPI总线处理器；SPI总线处理器根据SPI总线协议的规定，读取DSP处理器写入SPI总线处理器中的数据，经过编码生成SPI总线数据报文；SPI总线收发器接收SPI总线处理器的数据报文并发送到SPI总线。

Images