CN201199700Y - 信息交换装置 - Google Patents

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CN201199700Y CNU2008200113832U CN200820011383U CN201199700Y CN 201199700 Y CN201199700 Y CN 201199700Y CN U2008200113832 U CNU2008200113832 U CN U2008200113832U CN 200820011383 U CN200820011383 U CN 200820011383U CN 201199700 Y CN201199700 Y CN 201199700Y
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谢步明
吴涛
李时智
石勇
李砾工
刘维洋
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Abstract

本实用新型公开了一种信息交换装置，包括CANopen总线收发器、信息交换装置和CAN总线物理接口，CANopen总线和CAN总线通过信息交换装置进行双向通信。该信息交换装置是一种将符合CIA(CAN in Automation)标准的CANopen网络技术和成本低廉的CAN现场总线相结合的数据交换工具，具有设计新颖、高可靠性、高灵活性和成本低廉的特点，在城市轻轨，地铁，汽车等工业领域有广泛的应用前景。

Description

信息交换装置
技术领域
本实用新型所述的信息交换装置涉及网络间的数据转换装置。
背景技术
目前基于工业控制领域的控制方式，一般地还是采用直通导线式的控制方式居多，由于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低，故障率高，维修难度很大。采用工业总线控制方式则越来越受到重视。
CANopen网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于专业性太强，对外接口还不是特别方便。而CAN通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口简单，价格低廉，调试方便，性能可靠等优点。特别是在城市轻轨，地铁，汽车等领域，很多设备都提供CAN接口来进行设备间的通讯，将其与CANopen总线结合起来使目前带有CAN通讯方式的设备都能在CANopen网络上进行数据流的交互，发明一种基于信息交换装置替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制的现代化具有十分重要的意义。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的信息交换装置，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型的信息交换装置，从而解决CANopen网络系统和CAN网络系统之间的数据转换问题。本实用新型所述的信息交换装置是由CANopen总线收发器、信息交换装置和CAN总线物理接口组成。信息交换装置核心控制芯片采用AT91SAM7A3处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口和CANopen光电隔离接收接口与CANopen总线收发器相连接，CANopen总线收发器与CANopen总线相连接。AT91SAM7A3处理器还通过CAN光电隔离发送接口和CAN光电隔离接收接口与CAN总线物理接口相连接，CAN总线物理接口与CAN总线相连接。
本实用新型所述的一种信息交换装置，包括CANopen总线收发器、AT91SAM7A3处理器和CAN总线物理接口。
所述的CANopen总线收发器的任务是将CANopen外电路信号经过光隔离送入CANopen协议控制芯片或将CANopen信号经过光电隔离送出。
所述的AT91SAM7A3主控制器由模块电路构成，负责将要传输的数字量或模拟量打包成CANopen网络协议规定的数据流送到CANopen总线收发器或者将CANopen总线收发器送来的信号解析成标准数据并存入自身的缓存区，以供控制器读取。
所述的AT91SAM7A3主控制器负责控制CANopen协议控制芯片的工作时序和CAN数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。
所述的CAN总线物理接口是CAN的对外接口电路，它将外总线信号解调成CAN信号送到控制器的数据流，供控制器处理或将其生成的CAN信号送到CAN总线物理接口生成符合CAN通讯的信号与外界通信。
由于CANopen是国际上许多公司采用的符合CIA(CAN in Automation)国际标准工业现场网络技术，而CAN总线则是成本低廉的现场总线，因此将两者结合构成的网关具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点，非常适合于工业现场的应用领域。
附图说明
本实用新型共有一张附图，其中：
附图：1、信息交换装置结构框图
图中：1、CANopen总线收发器 2、信息交换装置 3、CAN总线物理接口 4、CANopen光电隔离发送接口 5、CANopen光电隔离接收接口 6、CAN光电隔离发送接口 7、CAN光电隔离接收接口 8、CANopen总线 9、CAN总线。
具体实施方式
本实用新型的具体实施例如附图所示，是由CANopen总线收发器1、信息交换装置2和CAN总线物理接口3组成。信息交换装置2核心控制芯片采用Silicon公司的AT91SAM7A3处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口4和CANopen光电隔离接收接口5与CANopen总线收发器1相连接，CANopen总线收发器1与CANopen总线8相连接。信息交换装置2核心控制芯片AT91SAM7A3处理器还通过CAN光电隔离发送接口6和CAN光电隔离接收接口7与CAN总线物理接口3相连接，CAN总线物理接口3与CAN总线9相连接。
光电隔离器件是将CANopen网络的外电路信号经过光隔离送入总线收发器，或者将总线收发器的信号经光隔离器件送至CANopen网络。
CANopen总线收发器是CANopen协议控制器和高频隔离变压器的电气接口，它将协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号送至光电隔离器件，或者将光电隔离器件送来的差分网络信号解码成数字信号，送入协议控制器。
AT91SAM7A3主控制器是CANopen网络的核心器件，它负责将控制器要传输的数字量或模拟量打包成CANopen网络协议所规定的数据流送到CANopen总线收发器，或者将CANopen总线收发器送来的信号解析成标准数据并将其存入自身的缓存区，以供控制器读取。
AT91SAM7A3主控制器是整个信息交换装置的核心部分，它由两部分组成：即硬件和控制软件。
硬件的作用主要是负责控制CANopen协议控制器芯片的工作时序，以及CAN数据流的生成，同时还要负责电压监视、软件狗、工作电源提供等。
CAN总线物理接口是CAN的对外接口电路，它将外总线信号解调成CAN控制器的数据流，供控制器处理，或将控制器生成的CAN信号送到CAN总线物理接口生成符合CAN通讯的信号与外界通信。

Claims (1)

1.一种信息交换装置，是由CANopen总线收发器(1)、信息交换装置(2)和CAN总线物理接口(3)组成；其特征在于信息交换装置(2)核心控制芯片采用AT91SAM7A3处理器，并通过CANopen光电隔离发送接口(4)和CANopen光电隔离接收接口(5)与CANopen总线收发器(1)相连接，CANopen总线收发器(1)与CANopen总线(8)相连接；信息交换装置(2)核心控制芯片AT91SAM7A3处理器还通过CAN光电隔离发送接口(6)和CAN光电隔离接收接口(7)与CAN总线物理接口(3)相连接，CAN总线物理接口(3)与CAN总线(9)相连接。
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TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20090417

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Patentee after: Dalian Electric Traction Research & Development Center of China North Locomotive Co., Ltd.

Address before: Beijing City, Fengtai District Fong City Park District building 15, zip code: 100076

Patentee before: China CNR Corporation Limited

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090225

Termination date: 20120229