CN201341152Y - 基于arm7的j1939-以太网网关 - Google Patents
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Abstract
一种基于ARM7的J1939－以太网网关，负责将J1939总线数据与以太网总线数据进行编程转发。是由J1939总线协议控制器、以太网总线收发器、ARM7中央控制器、以太网总线隔离变压器、J1939总线收发器所组成。J1939总线数据通过J1939总线收发器进入J1939总线协议控制器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入以太网总线收发器，最后通过以太网总线隔离变压器发送到以太网总线。数据传输路径可以反向。该网关为总线J1939和以太网总线的结合提供了解决方案，设计新颖、可靠、灵活，在农林机械、轨道车辆行业和相关领域有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种网关，尤其涉及到一种基于ARM7CPU核的用于两种不同的总线J1939和以太网总线之间进行数据交换的新型网关。
背景技术
SAE J1939协议是由汽车工程协会(SAE)定义的，主要用于商用车辆，但也用于舰船、轨道机车、农业机械和大型发动机。目前，国内外各种轨道车辆、铁路行业养路机械以及农林机械普遍开始使用支持J1939协议的电控单元对发动机进行控制。
而以太网则广泛应用于计算机之间以及自动化控制设备之间的互联。
使用J1939通讯协议的发动机专用控制网络与广泛使用的以太网总线能够互联，对于基于J1939协议的控制系统的开发、调试以及监视具有很重要的意义，但目前本领域中未出现可以使其互联的解决方案。
发明内容
为实现使用J1939通讯协议的发动机专用控制网络与广泛使用的以太网总线互联，本实用新型设计一种基于ARM7的J1939-以太网网关。
本实用新型所述的基于ARM7的J1939-以太网网关包括J1939总线收发器、J1939总线协议控制器、ARM7中央控制器、以太网总线收发器、以太网总线隔离变压器，数据的传输路径及各单元连接关系为：J1939总线数据通过J1939总线收发器进入J1939总线协议控制器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入以太网总线收发器，最后通过以太网总线隔离变压器发送到以太网总线；数据的另一种传输路径为：以太网总线数据通过以太网总线隔离变压器进入以太网总线收发器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入J1939总线协议控制器，最后通过J1939总线收发器送到J1939总线。
所述的J1939总线协议控制器，根据J1939总线通讯协议规定，接收J1939数据帧，被ARM7中央控制器读取。读取ARM7中央控制器写入J1939协议控制器中的数据，经过编码生成J1939数据帧发送到J1939总线。
所述的以太网总线收发器，接收以太网总线数据帧，经过解码处理后传给ARM7中央控制器。读取ARM7中央控制器写入以太网总线控制寄存器中的数据，经过编码生成以太网总线数据帧发送到以太网总线。
所述的ARM7中央控制器，负责J1939总线协议控制器和以太网总线收发器的数据交换，具有图形化编程接口，用户使用符合IEC61131-3的语言编写控制逻辑。
所述的以太网总线隔离变压器，是以太网总线收发器与以太网总线物理层的电气接口，起到电气隔离的作用。
所述的J1939总线收发器是J1939总线协议控制器与J1939总线物理层的电气接口，起到电信号转换作用。
本实用新型的有益效果是：解决了发动机专用的J1939控制网络和通用以太网总线的互联问题，具有设计新颖、可靠、灵活等特点，在轨道车辆以及农林机械等行业以及相关领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为基于ARM7的J1939-以太网网关的结构框图。
具体实施方式
如图所示，本实用新型主要用于发动机专用控制总线J1939中，作为J1939总线与以太网总线间的网关设备。
本实用新型包括J1939总线收发器、J1939总线协议控制器、ARM7中央控制器、以太网总线收发器、以太网总线隔离变压器，数据的传输路径及各单元连接关系为：J1939总线数据通过J1939总线收发器进入J1939总线协议控制器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入以太网总线收发器，最后通过以太网总线隔离变压器发送到以太网总线；数据的另一种传输路径为：以太网总线数据通过以太网总线隔离变压器进入以太网总线收发器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入J1939总线协议控制器，最后通过J1939总线收发器送到J1939总线。
所述的J1939总线协议控制器，根据J1939总线通讯协议规定，接收J1939数据帧，被ARM7中央控制器读取。读取ARM7中央控制器写入J1939协议控制器中的数据，经过编码生成J1939数据帧发送到J1939总线。
所述的以太网总线收发器，接收以太网总线数据帧，经过解码处理后传给ARM7中央控制器。读取ARM7中央控制器写入以太网总线控制寄存器中的数据，经过编码生成以太网总线数据帧发送到以太网总线。
所述的以太网总线隔离变压器，是以太网总线收发器与以太网总线物理层的电气接口，起到电气隔离的作用。
所述的J1939总线收发器是J1939总线协议控制器与J1939总线物理层的电气接口，起到电信号转换作用。
所述的ARM7中央控制器，负责J1939总线协议控制器和以太网总线收发器的数据交换，具有图形化编程接口。ARM7中央控制器运行符合IEC61131-3的PLC解释器，解释执行用户编写的应用程序。ARM7中央控制器通过标准的总线读写来控制J1939协议控制器发送或者接受J1939总线的数据，J1939协议控制器负责总线的监视和管理、发送或接收数据、编码或解码数据帧。J1939总线收发器负责将收发的数据转换成符合J1939总线物理层规定的电信号，同时对J1939的总线控制电路进行隔离和保护。ARM7中央控制器通过标准的UART接口来控制以太网总线收发器，通过发送数据通道和接收数据通道来访问以太网总线数据。以太网总线隔离变压器用于以太网总线收发器与以太网总线的隔离，保护以太网总线收发器以及周边电路，并起到抵抗来自外部以太网总线的电磁干扰的作用。ARM7中央控制器及其外围接口电路实现了网关的中央控制功能，主要包括ARM7中央控制器，代码存储器，配置存储器，程序存储器。ARM7中央控制器具有速度快、体积小、接口丰富、功耗低、无需辅助散热设备的优点，主要负责运行PLC解释器和用户的应用程序。代码存储器由非易失性闪存(FLASH)组成，永久存储网关的控制代码。配置存储器由非易失性闪存(FLASH)组成，永久存储用户的应用数据和总线配置数据。程序存储器由同步动态随机访问存储器(SDRAM)组成，具有速度快、容量大的优点，用于代码运行时的内存分配。用户可以通过图形化编程工具进行应用程序的编写和编译，生成二进制代码文件后通过网络接口下载至配置存储器中，运行于ARM7中央控制器的PLC解释器将自动加载并执行用户应用程序，对总线数据进行逻辑处理。
Claims (1)
1、一种基于ARM7的J1939-以太网网关，其特征在于：包括J1939总线收发器、J1939总线协议控制器、ARM7中央控制器、以太网总线收发器、以太网总线隔离变压器，数据的传输路径及各单元连接关系为：J1939总线数据通过J1939总线收发器进入J1939总线协议控制器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入以太网总线收发器，最后通过以太网总线隔离变压器发送到以太网总线；数据的另一种传输路径为：以太网总线数据通过以太网总线隔离变压器进入以太网总线收发器，再进入ARM7中央控制器进行逻辑运算处理，处理后的数据进入J1939总线协议控制器，最后通过J1939总线收发器送到J1939总线。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106357616A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | 一种地下矿铲运机的数据采集方法及系统 |
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2008
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