專利名稱：一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)過程控制中的現(xiàn)場總線轉(zhuǎn)換適配器，特別涉及一種EPA總線與 LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器。
背景技術(shù)：
目前在工業(yè)自動化領(lǐng)域存在著多種總線標準，目前流行的現(xiàn)場總線主要有 CAN(控制局域網(wǎng)絡(luò))、PR0FIBUS(過程現(xiàn)場總線)、HART(可尋址遠程傳感器高速通道)、 FF (基金會現(xiàn)場總線)、LonWorks。其中以LonWorks技術(shù)為基礎(chǔ)的LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù) 是世界上應(yīng)用最廣泛的一種現(xiàn)場總線技術(shù)。這些總線標準大都由自動化領(lǐng)域內(nèi)知名企業(yè)制 定并推廣實施。由于各自利益和技術(shù)保密等原因，不同的總線標準造成了各種總線間通訊 困難，總線設(shè)備之間無法實現(xiàn)相互訪問和操作，在工業(yè)過程控制系統(tǒng)的設(shè)備升級時，原有設(shè) 備與新設(shè)備之間明顯的不兼容，從而造成舊設(shè)備只能淘汰，系統(tǒng)改造成本也隨之大大提高。在當前多種現(xiàn)場總線并存，無法統(tǒng)一的形勢下，工業(yè)以太網(wǎng)成為新的發(fā)展方向，它 具有應(yīng)用廣泛、成本低廉、技術(shù)資源豐富、可靠性高、傳輸速度快等突出特點。EPA(工業(yè)自動 化用以太網(wǎng))總線標準是一種目前具有廣泛應(yīng)用前景，且具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)以 太網(wǎng)技術(shù)，其它總線與EPA總線相互通訊成為目前研究的熱點。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)狀況，本發(fā)明的目的是提供一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn) 換適配器，該轉(zhuǎn)換適配器使目前應(yīng)用廣泛的LonWorks總線信號轉(zhuǎn)換成EPA總線信號，實現(xiàn) LonWorks設(shè)備和EPA設(shè)備共存于同一個系統(tǒng)中。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采取的技術(shù)方案是一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換 適配器，其特征在于它包括LonWorks總線接口、核心控制模塊和EPA總線接口，LonWorks 總線接口包括LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和神經(jīng)元芯片及其外圍電路，核心控制模 塊包括ARM控制芯片及其外圍電路、24V-5V電源模塊、5V_3. 3V電源模塊和標準JTAG電路 接口，ARM控制芯片預(yù)制軟件系統(tǒng)，EPA總線接口包括EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和網(wǎng)絡(luò)變 壓器，其中LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路通過神經(jīng)元芯片及其外圍電路與ARM控制芯片 及其外圍電路相連，EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路分別與ARM控制芯片及其外圍電路、網(wǎng)絡(luò)變 壓器相連，24V-5V電源模塊通過5V-3. 3V電源模塊與ARM控制芯片及其外圍電路相連，ARM 控制芯片及其外圍電路與標準JTAG電路接口相連。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是實現(xiàn)LonWorks總線與EPA總線的相互通訊，使 LonWorks設(shè)備和EPA設(shè)備可共存于同一個系統(tǒng)中，在工業(yè)過程控制系統(tǒng)的設(shè)備升級時，由 于新、老設(shè)備可兼容，大大降低了系統(tǒng)改造成本。


圖1是本發(fā)明連接原理框圖。
5
圖2是本發(fā)明LonWorks總線接口電原理圖。圖3是本發(fā)明核心控制模塊電原理圖。圖4是本發(fā)明EPA總線接口電原理圖。圖5是本發(fā)明軟件系統(tǒng)程序流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器包括LonWorks總線接口、核心控制模塊和 EPA總線接口，LonWorks總線接口包括LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和神經(jīng)元芯片及其 外圍電路，核心控制模塊包括ARM控制芯片及其外圍電路、24V-5V電源模塊、5V_3. 3V電源 模塊和標準JTAG電路接口，ARM控制芯片預(yù)制軟件系統(tǒng)，EPA總線接口包括EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及 其外圍電路和網(wǎng)絡(luò)變壓器，其中LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路通過神經(jīng)元芯片及其外 圍電路與ARM控制芯片及其外圍電路相連，EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路分別與ARM控制芯 片及其外圍電路、網(wǎng)絡(luò)變壓器相連，24V-5V電源模塊通過5V-3. 3V電源模塊與ARM控制芯片 及其外圍電路相連，ARM控制芯片及其外圍電路與標準JTAG電路接口相連(見圖1)。LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片采用FTT-10A芯片，神經(jīng)元芯片采用MC134150芯片，ARM控制 芯片采用AT91SAM7x256芯片，EPA網(wǎng)絡(luò)芯片采用RTL8201BL芯片，24V-5V電源模塊采用 WRB2405CS模塊，5V_3. 3V電源模塊采用LM1117-3. 3模塊，網(wǎng)絡(luò)變壓器采用帶網(wǎng)絡(luò)接口的 PRJ-005A變壓器。FTT-10A芯片(LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片)的管腳4與MC134150芯片(神經(jīng)元芯片) 的管腳28連接；FTT-10A芯片的管腳5與MC134150芯片的管腳29連接；FTT-10A芯片的 管腳6與MC134150芯片的管腳23連接；FTT-10A芯片的管腳2與二極管D9的正極、二極 管D10的負極、電容C41的負極連接，電容C41的正極接外部網(wǎng)絡(luò)；FTT-10A芯片的管腳3 與二極管D7的負極、二極管D8的正極、電容C40的負極連接，電容C40的正極接外部網(wǎng)絡(luò)； 二極管D7的正極、二極管D8的負極、二極管D9的負極、二極管D10的正極均與電容C73的 一端連接，電容C73的另一端、電容C41和電容C40的另一端均接地；FTT-10A芯片的管腳 1接5V工作電壓；FTT-10A芯片的管腳8接地；FTT-10A芯片的管腳7分別與二極管D11 的正極、二極管D12的負極連接；FTT-10A芯片的管腳9分別與二極管D13的正極、二極管 D14的負極連接；二極管D11的負極與二極管D13的負極均接5V工作電壓；二極管D12的 正極與二極管D14的正極均接地；電容C50的一端接5V電壓，另一端接地；MC134150芯片 的管腳2與AT91SAM7x256芯片(ARM控制芯片)的管腳20連接；MC134150芯片的管腳14 與AT91SAM7x256芯片的管腳26連接；MC134150芯片的管腳15與電阻R30的一端連接，電 阻R30的另一端與三極管Q2的基極連接；三極管Q2的集電極通過電阻R31接3. 3V工作電 壓，三極管Q2的發(fā)射極接地；非門U11A的管腳1與三極管Q2的集電極連接，管腳7接地， 管腳14接3. 3V工作電壓，管腳2與AT91SAM7x256芯片的管腳25連接；MC134150芯片的 管腳16與非門U10A的管腳2連接；非門U10A的管腳7接地，管腳14接5V工作電壓，管腳 1與三極管Q1的集電極連接；三極管Q1的集電極通過電阻R29接5V工作電壓，三極管Q1 的發(fā)射極接地，三極管Q1的基極與電阻R28 —端連接；電阻R28的另一端與AT91SAM7x256 芯片的管腳24連接；MC134150芯片的管腳8、管腳9、管腳19、管腳21、管腳25、管腳39接地；MC134150芯片的管腳7、管腳20、管腳22、管腳26、管腳32、管腳40、管腳41、管腳44接 5V電壓；MC134150芯片的管腳23、管腳24外接晶振Y2(見圖2)。核心控制模塊通過工業(yè)交換機獲得總線24V電源，并分別連接到WRB2405CS模塊 (24V-5V電源模塊)的管腳1、管腳2，轉(zhuǎn)換為5V電壓后，經(jīng)由WRB2405CS模塊的管腳3輸 出；WRB2405CS模塊的管腳3與LM1117-3. 3模塊(5V_3. 3V電源模塊)的管腳3連接，轉(zhuǎn)換 為3. 3V電壓后，經(jīng)由LM1117-3. 3模塊的管腳2、管腳4輸出，并作為AT91SAM7x256芯片的 工作電壓；LM1117-3. 3模塊(5V-3. 3V電源模塊)的管腳3與電容C28的正極、電容C9的 一端連接；電容C28的負極、電容C9的另一端、LM1117-3.3模塊的管腳1、電容C29的負極 均接地；LM1117-3. 3模塊的管腳2、管腳4與電容C29的正極連接；AT91SAM7x256芯片的管 腳7與AT91SAM7x256芯片的管腳100相連；AT91SAM7x256芯片的管腳98、管腳97外接晶 振Y1 ；AT91SAM7x256芯片的管腳2、管腳16、管腳32、管腳52、管腳68、管腳83、管腳96均 接地；AT91 SAM7x256芯片的管腳1、管腳17、管腳33、管腳48、管腳61、管腳84、管腳8、管腳 95接3. 3V工作電壓；電容C23、電容C24、電容C25并聯(lián)后，正極分別與AT91SAM7x256芯片 的管腳7、管腳15、管腳37、管腳62、管腳87連接，負極接地；電容C26、電容C27并聯(lián)后，一 端與AT91SAM7x256芯片的管腳17、管腳33、管腳48、管腳61、管腳84相連，另一端接地；由 電容C21、電容C22、電阻R2組成的振蕩回路一端與AT91SAM7x256芯片的管腳99相連，另 一端接地；AT91SAM7x256芯片的管腳76、管腳79、管腳78、管腳51分別通過電阻R4、電阻 R5、電阻R6、電阻R7接3. 3V工作電壓；AT91SAM7x256芯片的管腳76、管腳79、管腳78、管腳 51分別與標準JTAG電路接口的管腳13、管腳9、管腳7、管腳5連接；標準JTAG電路接口的 管腳1、管腳2接3. 3V工作電壓；標準JTAG電路接口的管腳6、管腳8、管腳10、管腳12、管 腳14、管腳16、管腳18、管腳20均接地；AT91SAM7x256芯片的管腳57通過電阻R8與標準 JTAG電路接口的管腳15連接；AT91SAM7x256芯片的管腳57通過復(fù)位按鍵RST接地(見圖 3)。RTL8201BL芯片(EPA網(wǎng)絡(luò)芯片)的管腳25與AT91SAM7x256芯片的管腳28連接； RTL8201BL芯片的管腳26與AT91SAM7x256芯片的管腳27連接；RTL8201BL芯片的管腳6 與AT91SAM7x256芯片的管腳34連接；RTL8201BL芯片的管腳5與AT91SAM7x256芯片的管 腳31連接；RTL8201BL芯片的管腳4與AT91SAM7x256芯片的管腳44連接；RTL8201BL芯片 的管腳3與AT91SAM7x256芯片的管腳45連接；RTL8201BL芯片的管腳2與AT91SAM7x256 芯片的管腳41連接；RTL8201BL芯片的管腳7與AT91SAM7x256芯片的管腳40連接； RTL8201BL芯片的管腳22與AT91SAM7x256芯片的管腳35連接；RTL8201BL芯片的管腳21 與AT91SAM7x256芯片的管腳34連接；RTL8201BL芯片的管腳20與AT91SAM7x256芯片的管 腳31連接；RTL8201BL芯片的管腳19與AT91SAM7x256芯片的管腳30連接；RTL8201BL芯片 的管腳18與AT91SAM7x256芯片的管腳29連接；RTL8201BL芯片的管腳16與AT91SAM7x256 芯片的管腳36連接；RTL8201BL芯片的管腳1與AT91SAM7x256芯片的管腳53連接； RTL8201BL芯片的管腳23與AT91SAM7x256芯片的管腳54連接；RTL8201BL芯片的管腳24 與AT91SAM7x256芯片的管腳38連接；RTL8201BL芯片的管腳10、管腳12、管腳15分別通 過電阻R10、電阻R18、電阻R20接地；RTL8201B芯片的管腳9通過兩個相并聯(lián)的電阻R9、 電阻R21接3. 3V的工作電壓；RTL8201BL芯片的管腳13通過兩個相并聯(lián)的電阻R19、電阻 R22接地；RTL8201BL芯片的管腳46、管腳47外接晶振Y3 ；RTL8201BL芯片的管腳14、管腳48接3. 3V的工作電壓；RTL8201BL芯片的管腳28、管腳43、管腳40分別通過電阻R23、電 阻R11、電阻R12接地；RTL8201BL芯片的管腳39、管腳38、管腳37、管腳41、管腳44分別通 過電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17接3. 3V工作電壓；RTL8201BL芯片的管 腳8與電感L2的一端連接；電感L2的另一端與RTL8201BL芯片的管腳32、電容C31的正 極、電容C10的一端相連；電容C31的負極、電容C10的另一端均接地；RTL8201BL芯片的管 腳29、管腳35均接地；RTL8201BL芯片的管腳36通過電感L1接3. 3V工作電壓，通過電容 C3接地；RTL8201BL芯片的管腳42與AT91SAM7x256芯片的管腳57連接；PRJ-005A變壓器 (帶網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)變壓器)的管腳3與RTL8201BL芯片的管腳31連接；PRJ-005A變壓器 的管腳6與RTL8201BL芯片的管腳30連接；PRJ-005A變壓器的管腳1與RTL8201BL芯片的 管腳34連接；PRJ-005A變壓器的管腳2與RTL8201BL芯片的管腳33連接；PRJ-005A變壓 器的管腳10、管腳12分別與RTL8201BL芯片的管腳9、管腳13連接；PRJ-005A變壓器的管 腳9與電阻R21的一端連接，PRJ-005A變壓器的管腳11與電阻R22的一端連接；PRJ-005A 變壓器的管腳5、管腳8分別接24V+、24V-電源(見圖4)。ARM控制芯片AT91SAM7x256預(yù)制軟件系統(tǒng)，且移植有嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-II和 LwIP(精簡的TCP/IP協(xié)議)協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上添加EPA層以實現(xiàn)EPA協(xié)議，并在應(yīng)用層 添加Lonworks協(xié)議轉(zhuǎn)換代碼。軟件上還要實現(xiàn)LonWorks功能，包括LonWorks設(shè)備地址查 詢、診斷、參數(shù)化、配置等，并經(jīng)過報文分析將LonTalk報文轉(zhuǎn)換成EPA報文后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)， 實現(xiàn)EPA設(shè)備與LonWorks設(shè)備的無縫互聯(lián)和透明訪問。EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器的軟件系統(tǒng)程序流程步驟如下(1)、程序首先進行整個硬件系統(tǒng)的初始化，使能AT91SAM7x256芯片以及 RTL8201BL芯片，設(shè)置時鐘和外圍控制器，初始化嵌入式操作系統(tǒng)uC/0S-II和LwIP網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議；(2)、判斷LonWorks設(shè)備的通訊接口以及LonWorks設(shè)備是否準備就緒；(3)、設(shè)置LonWorks設(shè)備的相關(guān)參數(shù)；(4)、檢測LonWorks設(shè)備通信接口配置；(5)、判斷LonWorks設(shè)備是否準備好數(shù)據(jù)交換，如果是，Lonfforks/EPA總線的核心 控制模塊則準備與LonWorks設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換；(6)、當有LonWorks設(shè)備數(shù)據(jù)到達時，，提取LonWorks報文中的有效數(shù)據(jù)部分，添 加EPA報文頭后發(fā)送至EPA網(wǎng)絡(luò)中；當有EPA數(shù)據(jù)到達時，提取EPA報文中的有效數(shù)據(jù)部 分，添加LonWorks報文頭后發(fā)送至LonWorks設(shè)備中(見圖5)。EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器的工作原理總線24V電源為電源模塊 WRB2405提供輸入電壓，然后由電源模塊WRB2405轉(zhuǎn)換為5V輸出電壓，再經(jīng)電源模塊 LM1117-3. 3轉(zhuǎn)換為3. 3V輸出，并作為核心控制模塊所涉及的ARM控制芯片AT91SAM7x256 及EPA總線接口所涉及的網(wǎng)絡(luò)芯片RTL8201BL的工作電壓；神經(jīng)元芯片MC134150通過網(wǎng)絡(luò) 芯片F(xiàn)TT-10A將來自LonWorks設(shè)備的信號傳送給ARM控制芯片AT91SAM7x256 ；ARM控制芯 片AT91SAM7x256經(jīng)過對LonTalk協(xié)議報文的分析，將其轉(zhuǎn)換為EPA協(xié)議報文，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)芯 片RTL8201BL、通過帶網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)變壓器PRJ-005A的網(wǎng)絡(luò)接口傳送到EPA總線，最終實 現(xiàn)LonWorks總線到EPA總線的轉(zhuǎn)換。在設(shè)備上電后，程序首先進行整個硬件系統(tǒng)的初始化，使能ARM和網(wǎng)絡(luò)芯片，設(shè)置時鐘和外圍控制器，然后初始化嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-II和LwIP協(xié)議，并檢測LonWorks 設(shè)備的通訊接口以及LonWorks設(shè)備是否就緒、設(shè)置LonWorks設(shè)備的相關(guān)參數(shù)。完成以上工 作后操作系統(tǒng)創(chuàng)建任務(wù)用于處理LonWorks總線和EPA總線之間的通訊。當接收LonWorks 設(shè)備數(shù)據(jù)時，提取LonTalk報文中的數(shù)據(jù)部分，添加EPA報文頭后發(fā)送到EPA網(wǎng)絡(luò)中。當有 EPA數(shù)據(jù)發(fā)送時，提取EPA報文中的數(shù)據(jù)部分，添加LonTalk報文頭后發(fā)送到LonWorks設(shè)備 中。 根據(jù)上述說明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求
一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于它包括LonWorks總線接口、核心控制模塊和EPA總線接口，LonWorks總線接口包括LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和神經(jīng)元芯片及其外圍電路，核心控制模塊包括ARM控制芯片及其外圍電路、24V-5V電源模塊、5V-3.3V電源模塊和標準JTAG電路接口，ARM控制芯片預(yù)制軟件系統(tǒng)，EPA總線接口包括EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和網(wǎng)絡(luò)變壓器，其中LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路通過神經(jīng)元芯片及其外圍電路與ARM控制芯片及其外圍電路相連，EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路分別與ARM控制芯片及其外圍電路、網(wǎng)絡(luò)變壓器相連，24V-5V電源模塊通過5V-3.3V電源模塊與ARM控制芯片及其外圍電路相連，ARM控制芯片及其外圍電路與標準JTAG電路接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于 所述的LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片采用FTT-10A芯片，神經(jīng)元芯片采用MC134150芯片，ARM控制 芯片采用AT91SAM7x256芯片，EPA網(wǎng)絡(luò)芯片采用RTL8201BL芯片，24V-5V電源模塊采用 WRB2405CS模塊，5V_3. 3V電源模塊采用LM1117-3. 3模塊，網(wǎng)絡(luò)變壓器采用帶網(wǎng)絡(luò)接口的 PRJ-005A變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征.在于 所述的FTT-10A芯片的管腳4與MC134150芯片的管腳28連接；FTT-10A芯片的管腳5與 MC134150芯片的管腳29連接；FTT-10A芯片的管腳6與MC134150芯片的管腳23連接； FTT-10A芯片的管腳2與二極管D9的正極、二極管D10的負極、電容C41的負極連接，電容 C41的正極接外部網(wǎng)絡(luò)；FTT-10A芯片的管腳3與二極管D7的負極、二極管D8的正極、電容 C40的負極連接，電容C40的正極接外部網(wǎng)絡(luò)；二極管D7的正極、二極管D8的負極、二極管 D9的負極、二極管D10的正極均與電容C73的一端連接，電容C73的另一端、電容C41和電 容C40的另一端均接地；FTT-10A芯片的管腳1接5V工作電壓；FTT-10A芯片的管腳8接 地；FTT-10A芯片的管腳7分別與二極管D11的正極、二極管D12的負極連接；FTT-10A芯 片的管腳9分別與二極管D13的正極、二極管D14的負極連接；二極管D11的負極與二極管 D13的負極均接5V工作電壓；二極管D12的正極與二極管D14的正極均接地；電容C50的 一端接5V電壓，另一端接地；MC134150芯片的管腳2與AT91SAM7x256芯片的管腳20連接； MC134150芯片的管腳14與AT91SAM7x256芯片的管腳26連接；MC134150芯片的管腳15與 電阻R30的一端連接，電阻R30的另一端與三極管Q2的基極連接；三極管Q2的集電極通過 電阻R31接3. 3V工作電壓，三極管Q2的發(fā)射極接地；非門U11A的管腳1與三極管Q2的集 電極連接，管腳7接地，管腳14接3. 3V工作電壓，管腳2與AT91SAM7x256芯片的管腳25 連接；MC134150芯片的管腳16與非門U10A的管腳2連接；非門U10A的管腳7接地，管腳 14接5V工作電壓，管腳1與三極管Q1的集電極連接；三極管Q1的集電極通過電阻R29接 5V工作電壓，三極管Q1的發(fā)射極接地，三極管Q1的基極與電阻R28 —端連接；電阻R28的 另一端與AT91SAM7x256芯片的管腳24連接；MC134150芯片的管腳8、管腳9、管腳19、管腳 21、管腳25、管腳39接地；MC134150芯片的管腳7、管腳20、管腳22、管腳26、管腳32、管腳 40、管腳41、管腳44接5V電壓；MC134150芯片的管腳23、管腳24外接晶振Y2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于所 述的核心控制模塊通過工業(yè)交換機獲得總線24V電源，并分別連接到WRB2405CS模塊的管 腳1、管腳2，轉(zhuǎn)換為5V電壓后，經(jīng)由WRB2405CS模塊的管腳3輸出；WRB2405CS模塊的管腳3與LM1117-3. 3模塊的管腳3連接，轉(zhuǎn)換為3. 3V電壓后，經(jīng)由LM1117-3. 3模塊的管腳 2、管腳4輸出，并作為AT91SAM7x256芯片的工作電壓；LM1117-3. 3模塊的管腳3與電容 C28的正極、電容C9的一端連接；電容C28的負極、電容C9的另一端、LM1117-3. 3模塊的 管腳1、電容C29的負極均接地；LM1117-3. 3模塊的管腳2、管腳4與電容C29的正極連接； AT91SAM7x256芯片的管腳7與AT91SAM7x256芯片的管腳100相連；AT91SAM7x256芯片的 管腳98、管腳97外接晶振Y1 ；AT91SAM7x256芯片的管腳2、管腳16、管腳32、管腳52、管腳 68、管腳83、管腳96均接地；AT91SAM7x256芯片的管腳1、管腳17、管腳33、管腳48、管腳 61、管腳84、管腳8、管腳95接3. 3V工作電壓；電容C23、電容C24、電容C25并聯(lián)后，正極分 別與AT91SAM7x256芯片的管腳7、管腳15、管腳37、管腳62、管腳87連接，負極接地；電容 C26、電容C27并聯(lián)后，一端與AT91 SAM7x256芯片的管腳17、管腳33、管腳48、管腳61、管腳 84相連，另一端接地；由電容C21、電容C22、電阻R2組成的振蕩回路一端與AT91SAM7x256 芯片的管腳99相連，另一端接地；AT91SAM7x256芯片的管腳76、管腳79、管腳78、管腳51分 別通過電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7接3. 3V工作電壓；AT91SAM7x256芯片的管腳76、 管腳79、管腳78、管腳51分別與標準JTAG電路接口的管腳13、管腳9、管腳7、管腳5連接； 標準JTAG電路接口的管腳1、管腳2接3. 3V工作電壓；標準JTAG電路接口的管腳6、管腳 8、管腳10、管腳12、管腳14、管腳16、管腳18、管腳20均接地；AT91SAM7x256芯片的管腳57 通過電阻R8與標準JTAG電路接口的管腳15連接，AT91SAM7x256芯片的管腳57通過復(fù)位 按鍵RST接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于所 述的RTL8201BL芯片的管腳25與AT91SAM7x256芯片的管腳28連接；RTL8201BL芯片的 管腳26與AT91SAM7x256芯片的管腳27連接；RTL8201BL芯片的管腳6與AT91SAM7x256 芯片的管腳34連接；RTL8201BL芯片的管腳5與AT91SAM7x256芯片的管腳31連接； RTL8201BL芯片的管腳4與AT91SAM7x256芯片的管腳44連接；RTL8201BL芯片的管腳3與 AT91SAM7x256芯片的管腳45連接；RTL8201BL芯片的管腳2與AT91SAM7x256芯片的管腳 41連接；RTL8201BL芯片的管腳7與AT91SAM7x256芯片的管腳40連接；RTL8201BL芯片的 管腳22與AT91SAM7x256芯片的管腳35連接；RTL8201BL芯片的管腳21與AT91SAM7x256 芯片的管腳34連接；RTL8201BL芯片的管腳20與AT91SAM7x256芯片的管腳31連接； RTL8201BL芯片的管腳19與AT91SAM7x256芯片的管腳30連接；RTL8201BL芯片的管腳18 與AT91SAM7x256芯片的管腳29連接；RTL8201BL芯片的管腳16與AT91SAM7x256芯片的管 腳36連接；RTL8201BL芯片的管腳1與AT91SAM7x256芯片的管腳53連接；RTL8201BL芯片 的管腳23與AT91SAM7x256芯片的管腳54連接；RTL8201BL芯片的管腳24與AT91SAM7x256 芯片的管腳38連接；RTL8201BL芯片的管腳10、管腳12、管腳15分別通過電阻R10、電阻 R18、電阻R20接地；RTL8201B芯片的管腳9通過兩個相并聯(lián)的電阻R9、電阻R21接3. 3V的 工作電壓；RTL8201BL芯片的管腳13通過兩個相并聯(lián)的電阻R19、電阻R22接地；RTL8201BL 芯片的管腳46、管腳47外接晶振Y3 ；RTL8201BL芯片的管腳14、管腳48接3. 3V的工作電 壓；RTL8201BL芯片的管腳28、管腳43、管腳40分別通過電阻R23、電阻R11、電阻R12接地； RTL8201BL芯片的管腳39、管腳38、管腳37、管腳41、管腳44分別通過電阻R13、電阻R14、 電阻R15、電阻R16、電阻R17接3. 3V工作電壓；RTL8201BL芯片的管腳8與電感L2的一端 連接；電感L2的另一端與RTL8201BL芯片的管腳32、電容C31的正極、電容C10的一端相連；電容C31的負極、電容C10的另一端均接地；RTL8201BL芯片的管腳29、管腳35均接地； RTL8201BL芯片的管腳36通過電感L1接3. 3V工作電壓，通過電容C3接地；RTL8201BL芯 片的管腳42與AT91SAM7x256芯片的管腳57連接；PRJ-005A變壓器的管腳3與RTL8201BL 芯片的管腳31連接；PRJ-005A變壓器的管腳6與RTL8201BL芯片的管腳30連接；PRJ-005A 變壓器的管腳1與RTL8201BL芯片的管腳34連接；PRJ-005A變壓器的管腳2與RTL8201BL 芯片的管腳33連接；PRJ-005A變壓器的管腳10、管腳12分別與RTL8201BL芯片的管腳9、 管腳13連接；PRJ-005A變壓器的管腳9與電阻R21的一端連接；PRJ-005A變壓器的管腳 11與電阻R22的一端連接；PRJ-005A變壓器的管腳5、管腳8分別接24V+、24V_電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于所 述ARM控制芯片AT91SAM7x256預(yù)制軟件系統(tǒng)，且移植有嵌入式操作系統(tǒng)uC/0S_II和嵌入 式網(wǎng)絡(luò)LwIP協(xié)議，并在此基礎(chǔ)上添加EPA層以實現(xiàn)EPA協(xié)議，并在應(yīng)用層添加Lonworks協(xié) 議轉(zhuǎn)換代碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器，其特征在于所 述軟件系統(tǒng)程序流程步驟如下(1)、程序首先進行整個硬件系統(tǒng)的初始化，使能AT91SAM7x256芯片以及RTL8201BL芯 片，設(shè)置時鐘和外圍控制器，初始化嵌入式操作系統(tǒng)uC/OS-II和LwIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；(2)、判斷LonWorks設(shè)備的通訊接口以及LonWorks設(shè)備是否準備就緒；(3)、設(shè)置LonWorks設(shè)備的相關(guān)參數(shù)；(4)、檢測LonWorks設(shè)備通信接口配置；(5)、判斷LonWorks設(shè)備是否準備好數(shù)據(jù)交換，如果是，LonWorks/EPA總線的核心控制 模塊則準備與LonWorks設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換；(6)當有LonWorks設(shè)備數(shù)據(jù)到達時，，提取LonWorks報文中的有效數(shù)據(jù)部分，添加EPA 報文頭后發(fā)送至EPA網(wǎng)絡(luò)中；當有EPA數(shù)據(jù)到達時，提取EPA報文中的有效數(shù)據(jù)部分，添加 LonWorks報文頭后發(fā)送至LonWorks設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明涉及EPA總線與LonWorks總線轉(zhuǎn)換適配器。它包括LonWorks總線接口、核心控制模塊和EPA總線接口，LonWorks總線接口包括LonWorks網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和神經(jīng)元芯片及其外圍電路，核心控制模塊包括ARM控制芯片及其外圍電路、24V-5V電源模塊、5V-3.3V電源模塊和標準JTAG電路接口，ARM控制芯片預(yù)制軟件系統(tǒng)，EPA總線接口包括EPA網(wǎng)絡(luò)芯片及其外圍電路和網(wǎng)絡(luò)變壓器。本發(fā)明實現(xiàn)了LonWorks總線與EPA總線的相互通訊，使LonWorks設(shè)備和EPA設(shè)備可共存于同一個系統(tǒng)中，在工業(yè)過程控制系統(tǒng)的設(shè)備升級時，由于新、老設(shè)備可兼容，大大降低了系統(tǒng)改造成本。
文檔編號G05B19/418GK101859138SQ20101019159
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者冀青, 楊彬, 王蕓, 石成華 申請人:中環(huán)天儀股份有限公司