一種多io模塊與多通訊模塊之間的uart通訊裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通訊領(lǐng)域，尤其是一種用于多1模塊與多通訊模塊之間的通訊
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)和信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展.工業(yè)通訊技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)重要技術(shù)，在工業(yè)和通信領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為一個(gè)共識(shí)，成為必然的趨勢(shì)。串口通信是設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的一個(gè)必不可少的功能之一。串口通信的穩(wěn)定、高效也是計(jì)算機(jī)通信一直追求的目標(biāo)。
[0003]通用異步接收發(fā)送器UART(Universal Asynchronous Receiver andTransmitter)能夠在串行方式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)傳送方式只需要一對(duì)線路就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信。以其資源簡(jiǎn)單、傳輸距離遠(yuǎn)、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)成為各種處理器的標(biāo)準(zhǔn)集成外設(shè)之一。特別是在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中趨于成熟的S0C(SyStem On Chip系統(tǒng)芯片)技術(shù)應(yīng)用里，UART已成為不可缺少的外設(shè)之一。實(shí)際的應(yīng)用設(shè)計(jì)中，經(jīng)常要用到UART的多個(gè)主要功能，用專(zhuān)用接口芯片(如IBM的NI8250)往往會(huì)造成資源浪費(fèi)和成本提高。
[0004]為了提高工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備的工作效率，其控制系統(tǒng)需采用模塊化策略，1模塊連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與通訊模塊，用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與通訊；通訊模塊連接控制模塊與1模塊，用于控制系統(tǒng)中有效數(shù)據(jù)的傳輸；但1模塊與通訊模塊一對(duì)一通訊，已不能完成多任務(wù)的并行處理的要求，并且成本較高。采用1模塊與通訊模塊多對(duì)多通訊可以提高系統(tǒng)的性能，同時(shí)可以降低成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，實(shí)現(xiàn)1模塊與通訊模塊多對(duì)多通訊，從而提高系統(tǒng)性能，降低成本。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0007]一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現(xiàn)場(chǎng)控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級(jí)聯(lián)接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。
[0008]優(yōu)選的，所述通訊模塊接口支持雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊及ProfiBus-DP從站通訊模塊，在使用時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制模塊所支持的現(xiàn)場(chǎng)總線選擇上述通訊模塊中的一種完成1模塊與控制模塊之間的通訊。
[0009]優(yōu)選的，所述1模塊接口支持本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數(shù)字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊及本安型數(shù)字量輸入輸出模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述1模塊接口支持模擬量輸入信號(hào)及開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，所述模擬量輸入信號(hào)包括電壓、電流、熱電阻、熱電偶。
[0011]優(yōu)選的，所述通訊模塊接口的數(shù)量為3個(gè)，所述1模塊接口的數(shù)量為16個(gè)。
[0012]本實(shí)用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其通訊模塊接口支持Modbus-RTU、CAN、ProfiBus-DP等多種通訊協(xié)議，1模塊接口支持模擬量如電壓/電流/熱電阻/熱電偶的通用輸入，支持1模塊自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)配置、在線插拔；特別的，本實(shí)用新型的1模塊接口可支持本質(zhì)安全型1模塊，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行限壓、限流、限能，與現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)的信號(hào)可以直接相連，而普通1模塊需要加一層安全柵；級(jí)聯(lián)接口免去使用外接線，可直接通過(guò)級(jí)聯(lián)接口插拔連接，無(wú)損數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接連接到控制模塊，使現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)1模塊限壓、限流、限能后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接輸入到控制模塊，控制模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接把控制信號(hào)送給1模塊，再由1模塊限壓、限流、限能后輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；微處理器內(nèi)置輸入表決算法、輸出表決算法、輸入/輸出自檢和故障報(bào)告機(jī)制；地址撥碼在裝置級(jí)聯(lián)后可配置多個(gè)通訊裝置的地址。
[0013]本實(shí)用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，在使用時(shí)可組成的最小系統(tǒng)包含了一個(gè)1模塊和一個(gè)通訊模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)單個(gè)1點(diǎn)與控制模塊之間的通訊；也可組成完整系統(tǒng)，負(fù)載16個(gè)本質(zhì)安全型1模塊與三冗余的通訊模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)16個(gè)1模塊與控制模塊之間的通訊，從而實(shí)現(xiàn)1模塊與通訊模塊多對(duì)多通訊，提高系統(tǒng)性能，降低成本，簡(jiǎn)化工程。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本實(shí)用新型權(quán)利要求的限制。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現(xiàn)場(chǎng)控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級(jí)聯(lián)接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。
[0017]下面結(jié)合由本實(shí)用新型的UART通訊裝置組成的負(fù)載16個(gè)本質(zhì)安全型1模塊與三冗余的通訊模塊的完整系統(tǒng)，對(duì)上述裝置做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]通訊模塊接口(O I，02，03):可連接雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊、ProfiBus-DP從站通訊模塊，分別支持Modbus-RTU從站協(xié)議、CAN協(xié)議、ProfiBus-DP從站協(xié)議，使用時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制模塊所支持的現(xiàn)場(chǎng)總線選擇其中一種通訊模塊來(lái)完成1模塊信號(hào)與控制模塊之間的通訊。
[0019]1模塊接口(01，02，03，…，16):可連接本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數(shù)字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊以及本安型數(shù)字量輸入輸出模塊。支持模擬量輸入信號(hào)如電壓、電流、熱電阻、熱電偶等、開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)等。
[0020]電源接口:內(nèi)有兩組電源接口，支持電源冗余機(jī)制，可連接24V電源，分別給通訊模塊接口、1模塊接口、微處理器、級(jí)聯(lián)接口供電。
[0021]網(wǎng)絡(luò)接口:內(nèi)有雙路網(wǎng)絡(luò)端口，支持網(wǎng)絡(luò)冗余機(jī)制，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接連接到控制模塊，使現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)1模塊限壓、限流、限能后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接輸入到控制模塊，控制模塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線直接把控制信號(hào)送給1模塊，再由1模塊限壓、限流、限能后輸出到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
[0022]級(jí)聯(lián)接口:連接兩個(gè)多1模塊與多通訊模塊之間的級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)型通訊裝置，免去使用外接線，可直接通過(guò)級(jí)聯(lián)接口插拔連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)損數(shù)據(jù)傳輸，提升了傳輸速率，減少了損耗與成本。
[0023]地址撥碼:此通訊裝置級(jí)聯(lián)后，可通過(guò)地址撥碼配置多個(gè)通訊裝置的地址，地址范圍為0-63，不可重復(fù)。
[0024]采用上述方案，本實(shí)用新型的UART通訊裝置具有如下功能特點(diǎn):
[0025]1模塊接口，支持模擬量(電壓/電流/熱電阻/熱電偶)通用輸入，軟件配置類(lèi)型、全量程高精度、自校正、免調(diào)校免維護(hù)；支持1模塊自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)配置、在線插拔；
[0026]級(jí)聯(lián)接口，免去使用外接線，可直接通過(guò)級(jí)聯(lián)接口插拔連接，無(wú)損數(shù)據(jù)傳輸；
[0027]微處理器，內(nèi)置輸入表決算法、輸出表決算法、輸入/輸出自檢和故障報(bào)告機(jī)制；
[0028]通訊模塊接口，支持Modbus-RTU、CAN、ProfiBus-DP等多種通訊協(xié)議。
[0029]另外，此通訊裝置的1模塊接口，支持本質(zhì)安全型1模塊，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行限壓、限流、限能，與現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)的信號(hào)可以直接相連，而普通1模塊需要加一層安全柵。采用本安型輸入輸出模塊可節(jié)省成本、簡(jiǎn)化工程。
[0030]以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多1模塊與現(xiàn)場(chǎng)控制模塊之間的通信，其特征在于:包括微處理器、電源接口、級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與1模塊匹配的1模塊接口 ；所述級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼、通訊模塊接口及1模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級(jí)聯(lián)接口、微處理器、通訊模塊接口及1模塊接口電連接。2.如權(quán)利要求1所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述通訊模塊接口支持雙路MODBUS通訊模塊、C-Net控制模塊及ProfiBus-DP從站通訊模塊，在使用時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制模塊所支持的現(xiàn)場(chǎng)總線選擇上述通訊模塊中的一種完成1模塊與控制模塊之間的通訊。3.如權(quán)利要求1所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述1模塊接口支持本安型通用模擬量輸入模塊、本安型雙路數(shù)字量輸入模塊、本安型模擬量輸出模塊及本安型數(shù)字量輸入輸出模塊。4.如權(quán)利要求3所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述1模塊接口支持模擬量輸入信號(hào)及開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，所述模擬量輸入信號(hào)包括電壓、電流、熱電阻、熱電偶。5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的多1模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，其特征在于:所述通訊模塊接口的數(shù)量為3個(gè)，所述1模塊接口的數(shù)量為16個(gè)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多IO模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，用于多IO模塊與現(xiàn)場(chǎng)控制模塊之間的通信，包括微處理器、電源接口、級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼及與通訊模塊匹配的通訊模塊接口和與IO模塊匹配的IO模塊接口；所述級(jí)聯(lián)接口、網(wǎng)絡(luò)接口、地址撥碼、通訊模塊接口及IO模塊接口分別與所述微處理器相連，所述電源接口分別與所述級(jí)聯(lián)接口、微處理器、通訊模塊接口及IO模塊接口電連接。本實(shí)用新型的多IO模塊與多通訊模塊之間的UART通訊裝置，實(shí)現(xiàn)了IO模塊與通訊模塊的多對(duì)多通訊，提高了系統(tǒng)性能，降低了成本，簡(jiǎn)化了工程。
【IPC分類(lèi)】G06F17/50
【公開(kāi)號(hào)】CN204856495
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520622703
【發(fā)明人】王文海, 張穩(wěn)穩(wěn), 俞蒙蒙, 許志正, 周偉
【申請(qǐng)人】杭州優(yōu)穩(wěn)自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日