本發(fā)明涉及一種多功能通信裝置，尤其是用于控制水下仿真系統(tǒng)中各模型之間進(jìn)行通信的多功通信模塊。還涉及一種該通信裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法。

背景技術(shù)：

全球?qū)τ谀茉吹男枨蟪掷m(xù)增加，世界范圍內(nèi)對(duì)于深海油氣的開發(fā)活動(dòng)越來越活躍。深海油氣的開發(fā)過程包括興建大量水面油氣生產(chǎn)平臺(tái)、開發(fā)水下生產(chǎn)系統(tǒng)以及水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)。在開發(fā)水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的過程中需要建立相應(yīng)的仿真系統(tǒng)，仿真系統(tǒng)中不同的仿真模型之間的通訊協(xié)議不同，因此阻礙了各仿真模型之間的通信。對(duì)于水下生產(chǎn)控制仿真系統(tǒng)而言，利用各種合適的仿真軟件對(duì)水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)各部分進(jìn)行仿真模型建立并實(shí)現(xiàn)各部分之間的相互通訊對(duì)模擬整個(gè)控制系統(tǒng)功能、研究其不同工藝下的性能具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供一種用于水下控制仿真系統(tǒng)通信的多功能接口模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)水下控制仿真系統(tǒng)中具有不同通信協(xié)議的仿真模型之間的通信。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：一種用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置，包括中央控制器、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊以及針對(duì)不同類型通信協(xié)議對(duì)應(yīng)設(shè)置的通信接口；

所述通信接口包括以下類型的接口：分別用于模擬信號(hào)輸入、輸出的AI接口、AO接口，分別用于數(shù)字信號(hào)輸入、輸出的DI接口、DO接口，TCP/TP接口、CANopen接口、RS422接口以及RS485接口；

所述通信接口用于接收包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息；每一通信接口都對(duì)應(yīng)連接有接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊用于將包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器；

所述中央控制器內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)解析模塊與中斷模塊，所述數(shù)據(jù)解析模塊用于從包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息中解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)比得出發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系；所述中斷模塊用于對(duì)比待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序?qū)?shù)據(jù)信息、協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系打包發(fā)送給所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊；

所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于根據(jù)發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息從發(fā)送方通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為接收方通信協(xié)議并將轉(zhuǎn)換成接收方通信協(xié)議后的終態(tài)數(shù)據(jù)信息依次通過中央控制器、與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

優(yōu)選的，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)包含若干個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊，每一協(xié)議轉(zhuǎn)換子模用于針對(duì)一種發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊都設(shè)有對(duì)應(yīng)的地址編碼，每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模內(nèi)均設(shè)有用于對(duì)解析后的數(shù)據(jù)信息分別執(zhí)行語法轉(zhuǎn)換、語義轉(zhuǎn)換以及時(shí)序轉(zhuǎn)換的語法轉(zhuǎn)換單元、語義轉(zhuǎn)換單元以及時(shí)序轉(zhuǎn)換單元。

進(jìn)一步的，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊包括分別對(duì)應(yīng)以下協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊：TCP/IP—CANopen、TCP/IP—RS422、TCP/IP—RS485、TCP/IP—AO、TCP/IP—DO，CANopen—RS422、CANopen—RS485、CANopen—AO、CANopen—DO，RS422—RS485、RS422—AO、RS422—DO，RS485—AO、RS485—DO，AI—TCP/IP、AI—CANopen、AI—RS422、AI—RS485、AI—DO，DI—TCP/IP、DI—CANopen、DI—RS422、DI—RS485、DI—AO。

優(yōu)選的，所述中斷模塊包括中斷允許寄存單元與中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元；所述中斷允許寄存單元用于開放或關(guān)閉對(duì)中斷請(qǐng)求的允許，并暫存被允許的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息；所述中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元用于讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來。

進(jìn)一步的，所述中央控制器內(nèi)還設(shè)有中斷反饋模塊、讀寫控制模塊以及數(shù)據(jù)壓縮模塊，所述讀寫控制模塊用于根據(jù)優(yōu)先級(jí)的順序?qū)兄袛嗾?qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊，或者將包含有中斷請(qǐng)求的終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)壓縮模塊，并向所述中斷反饋模塊發(fā)送表示讀寫完成的完成指令；所述中斷反饋模塊用于將完成指令反饋給中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元。

優(yōu)選的，具有若干數(shù)據(jù)解析模塊和若干數(shù)據(jù)壓縮模塊。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法，具體包括如下步驟：

步驟1：對(duì)應(yīng)于發(fā)送方通信協(xié)議的通信接口接收包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息并發(fā)送給與之對(duì)應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊將包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器內(nèi)的中斷模塊；

步驟2：中斷模塊對(duì)比優(yōu)先級(jí)，發(fā)送給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，并從中解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息以及發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系型，再發(fā)送給通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；

步驟3：通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊根據(jù)優(yōu)先級(jí)以及發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間對(duì)應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息從發(fā)送方通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為接收方通信協(xié)議并將轉(zhuǎn)換成接收方通信協(xié)議后的終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器；

步驟4：中央控制器將終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，再由接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送給對(duì)應(yīng)的通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

優(yōu)選的，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)包含若干個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊，每一協(xié)議轉(zhuǎn)換子模用于針對(duì)一種發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊都設(shè)有對(duì)應(yīng)的地址編碼，每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模內(nèi)均設(shè)有用于對(duì)解析后的數(shù)據(jù)信息分別執(zhí)行語法轉(zhuǎn)換、語義轉(zhuǎn)換以及時(shí)序轉(zhuǎn)換的語法轉(zhuǎn)換單元、語義轉(zhuǎn)換單元以及時(shí)序轉(zhuǎn)換單元；

步驟2中：中央控制器解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息以及發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系后，根據(jù)發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，為待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息生成與之一一對(duì)應(yīng)的尋址編碼；所述尋址編碼用于匹配代表相同協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的地址編碼；

步驟3中：通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊根據(jù)尋址編碼來匹配地址編碼，從而為解析后的數(shù)據(jù)信息匹配協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊；協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)的語法轉(zhuǎn)換單元、語義轉(zhuǎn)換單元以及時(shí)序轉(zhuǎn)換單元分別對(duì)解析后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行語法轉(zhuǎn)換、語義轉(zhuǎn)換以及時(shí)序轉(zhuǎn)換；

優(yōu)選的，所述中斷模塊包括中斷允許寄存單元與中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元；所述中斷允許寄存單元用于開啟或關(guān)閉對(duì)中斷請(qǐng)求的允許，并暫存被允許的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息；所述中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元用于讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來；

所述中央控制器內(nèi)還設(shè)有中斷反饋模塊、讀寫控制模塊以及數(shù)據(jù)壓縮模塊，所述讀寫控制模塊用于根據(jù)優(yōu)先級(jí)的順序?qū)兄袛嗾?qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊，或者將包含有中斷請(qǐng)求的終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)壓縮模塊；所述讀寫控制模塊用于向中斷反饋模塊發(fā)送表示讀寫完成的完成指令；所述中斷反饋模塊用于將完成指令反饋給中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元；

步驟1中：先由中斷允許寄存單元開啟對(duì)中斷請(qǐng)求的允許，然后接收接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息，并暫存被允許的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息；再由中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序順次轉(zhuǎn)發(fā)給讀寫控制模塊，再由讀寫控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊；讀寫控制模塊每完成一次轉(zhuǎn)發(fā)就通過中斷反饋模塊向中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元發(fā)送一條完成指令，中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元接收到完成指令后就將已完成轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息刪除，使下一待轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息變成最高優(yōu)先級(jí)；；

步驟3中：中斷允許寄存單元接收并暫存通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊發(fā)送的包含有中斷請(qǐng)求的終態(tài)數(shù)據(jù)信息；之后，再由中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息以及終態(tài)數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序順次轉(zhuǎn)發(fā)給讀寫控制模塊，再由讀寫控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)壓縮模塊或者數(shù)據(jù)解析模塊；讀寫控制模塊每完成一次轉(zhuǎn)發(fā)就通過中斷反饋模塊向中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元發(fā)送一條完成指令，中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元接收到完成指令后就將已完成轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息或終態(tài)數(shù)據(jù)信息刪除，使下一待轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息或終態(tài)數(shù)據(jù)信息變成最高優(yōu)先級(jí)；

步驟4中：數(shù)據(jù)壓縮模塊將終態(tài)數(shù)據(jù)信息壓縮成數(shù)據(jù)包后發(fā)送給與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，再由接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送給對(duì)應(yīng)的通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：

1、本發(fā)明的用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置能夠接收與發(fā)送不同類型的通信協(xié)議，并且能將發(fā)送方通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換成接收方通信協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)具有不同通信協(xié)議的仿真模型之間的通信。

2、本發(fā)明中的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)針對(duì)每種發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系均設(shè)有對(duì)應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊，這樣能提高轉(zhuǎn)換通信協(xié)議的效率與準(zhǔn)確性。

3、本發(fā)明中的中斷模塊使得數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送均按優(yōu)先級(jí)順序進(jìn)行，這樣能有效避免信息沖突以及因信息沖突導(dǎo)致的數(shù)據(jù)損壞。

附圖說明

圖1為本具體實(shí)施方式1的用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本具體實(shí)施方式1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)流程圖；

圖3為具體實(shí)施方式1中的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為具體實(shí)施方式2的中央控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

具體實(shí)施方式1

如圖1所示，一種用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置，其特征在于：包括中央控制器、通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊以及針對(duì)不同類型通信協(xié)議對(duì)應(yīng)設(shè)置的通信接口；

所述通信接口包括以下類型的接口：分別用于模擬信號(hào)輸入、輸出的AI接口、AO接口，分別用于數(shù)字信號(hào)輸入、輸出的DI接口、DO接口，TCP/TP接口、CANopen接口、RS422接口以及RS485接口；

所述通信接口用于接收包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息；每一通信接口都對(duì)應(yīng)連接有接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，所述接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊用于將包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器；

所述中央控制器內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)解析模塊與中斷模塊，所述數(shù)據(jù)解析模塊用于從包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息中解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)比得出發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系；所述中斷模塊用于對(duì)比待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序?qū)?shù)據(jù)信息、協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系打包發(fā)送給所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊；

所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊用于根據(jù)發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息從發(fā)送方通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為接收方通信協(xié)議并將轉(zhuǎn)換成接收方通信協(xié)議后的終態(tài)數(shù)據(jù)信息依次通過中央控制器、與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

上述用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置中，所述通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)包含若干個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊，每一協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊用于針對(duì)一種發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換；每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊都設(shè)有對(duì)應(yīng)的地址編碼，每個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)均設(shè)有用于對(duì)解析后的數(shù)據(jù)信息分別執(zhí)行語法轉(zhuǎn)換、語義轉(zhuǎn)換以及時(shí)序轉(zhuǎn)換的語法轉(zhuǎn)換單元、語義轉(zhuǎn)換單元以及時(shí)序轉(zhuǎn)換單元。

如圖3所示，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊包括分別對(duì)應(yīng)以下協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊：TCP/IP—CANopen、TCP/IP—RS422、TCP/IP—RS485、TCP/IP—AO、TCP/IP—DO，CANopen—RS422、CANopen—RS485、CANopen—AO、CANopen—DO，RS422—RS485、RS422—AO、RS422—DO，RS485—AO、RS485—DO，AI—TCP/IP、AI—CANopen、AI—RS422、AI—RS485、AI—DO，DI—TCP/IP、DI—CANopen、DI—RS422、DI—RS485、DI—AO。這些協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊能夠?qū)f(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系中的兩種通信協(xié)議進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換，如對(duì)應(yīng)于RS422—CANopen的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即可將作為發(fā)送者通信協(xié)議的RS422轉(zhuǎn)換成作為接收者通信協(xié)議的CANopen，也可將作為發(fā)送者通信協(xié)議的CANopen轉(zhuǎn)換成作為接收者通信協(xié)議的RS422。上述協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊對(duì)應(yīng)的地址編碼為P1、P2……P24。

本具體實(shí)施方式中的用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法按照如下步驟進(jìn)行，如圖2所示：

步驟1：對(duì)應(yīng)于發(fā)送方通信協(xié)議的通信接口接收包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息并發(fā)送給與之對(duì)應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊將包含有轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器內(nèi)的中斷模塊；

步驟2：中斷模塊對(duì)比優(yōu)先級(jí)，發(fā)送給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，并從中解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息以及發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系型，再發(fā)送給通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。具體的：中央控制器解析出待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息以及發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系后，根據(jù)發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，為待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息生成與之一一對(duì)應(yīng)的尋址編碼；所述尋址編碼用于匹配代表相同協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的地址編碼。

步驟3：通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊根據(jù)發(fā)送方與接收方的通訊協(xié)議類型之間對(duì)應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，將待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息從發(fā)送方通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為接收方通信協(xié)議并將轉(zhuǎn)換成接收方通信協(xié)議后的終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器。其中，協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊根據(jù)尋址編碼來匹配地址編碼，從而為解析后的數(shù)據(jù)信息匹配協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊；協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)的語法轉(zhuǎn)換單元、語義轉(zhuǎn)換單元以及時(shí)序轉(zhuǎn)換單元分別對(duì)解析后的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行語法轉(zhuǎn)換、語義轉(zhuǎn)換以及時(shí)序轉(zhuǎn)換。

步驟4：中央控制器將終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，再由接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送給對(duì)應(yīng)的通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

本發(fā)明的多功能通信裝置：可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（一個(gè)發(fā)送方對(duì)一個(gè)接收方）、點(diǎn)對(duì)多的（一個(gè)發(fā)送方對(duì)多個(gè)接收方）、多對(duì)多（多個(gè)發(fā)送方對(duì)多個(gè)接收方）以及多對(duì)點(diǎn)（多個(gè)發(fā)送方對(duì)一個(gè)接收方）的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

針對(duì)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，例如，發(fā)送方是CANopen通信協(xié)議，接收方為RS422通信協(xié)議，數(shù)據(jù)解析模塊解析出包含CANopen—RS422協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送給通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將該待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息分配到與CANopen—RS422協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系對(duì)應(yīng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)進(jìn)行通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。

針對(duì)點(diǎn)對(duì)多，例如，發(fā)送方同樣是CANopen通信協(xié)議，接收方分別為RS422通信協(xié)議以及RS485通信協(xié)議, 數(shù)據(jù)解析模塊解析出保護(hù)兩種協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系的待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)：CANopen—RS422與CANopen—RS485，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將該待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)信息分別分配到與CANopen—RS422、CANopen—RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系分別對(duì)應(yīng)的兩個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)進(jìn)行通信協(xié)議轉(zhuǎn)換。

針對(duì)多對(duì)多，例如發(fā)送方有兩個(gè)，分別是CANopen通信協(xié)議、模擬信號(hào)輸入?yún)f(xié)議，與之對(duì)應(yīng)的通信接口為CANopen接口、AI接口；接收方分別是TCP/IP通信協(xié)議、數(shù)字信號(hào)輸出協(xié)議，與之對(duì)應(yīng)的通信接口為TCP/IP接口、DO接口。中央控制器內(nèi)的中斷模塊判斷兩個(gè)發(fā)送方的初始數(shù)據(jù)信息的優(yōu)先級(jí)后，按照優(yōu)先級(jí)高低依次發(fā)給數(shù)據(jù)解析模塊進(jìn)行處理，假設(shè)CANopen通信協(xié)議的優(yōu)選級(jí)高于模擬信號(hào)輸入?yún)f(xié)議，解析出的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系為、AI—TCP/IP、AI—DO，那么數(shù)據(jù)解析模塊先解析出與CANopen通信協(xié)議有關(guān)的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，如CANopen—TCP/IP、CANopen—DO，然后發(fā)送給通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將其分配到對(duì)應(yīng)的TCP/IP—CANopen、CANopen—DO協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)解析模塊解析完與CANopen通信協(xié)議有關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系后，再解析出與模擬信號(hào)輸入?yún)f(xié)議有關(guān)的協(xié)議轉(zhuǎn)換關(guān)系，如AI—TCP/IP、AI—DO，然后發(fā)送給通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將其分配到對(duì)應(yīng)的AI—TCP/IP、AI—DO協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊內(nèi)進(jìn)行處理。

通信協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊每完成一次協(xié)議轉(zhuǎn)換就發(fā)送回控制器，再由控制器分配到與接收方通信協(xié)議對(duì)應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊以及通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

針對(duì)多對(duì)點(diǎn)，例如根據(jù)優(yōu)先級(jí)從高到低的順序發(fā)送方分別是TCP/IP通信協(xié)議、CANopen通信協(xié)議以及RS422通信協(xié)議，接收方為RS485通信協(xié)議，那么中斷模塊根據(jù)優(yōu)先級(jí)順序?qū)?duì)應(yīng)的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)解析模塊，則數(shù)據(jù)解析模塊順次解析出TCP/IP—RS485、CANopen—RS485以及RS42—RS485協(xié)議轉(zhuǎn)換類型，然后順次發(fā)送給通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行處理。

為了提高數(shù)據(jù)解析的效率，可以增加數(shù)據(jù)解析模塊的數(shù)量，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)初始狀態(tài)數(shù)據(jù)的同步解析，大大提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度。

具體實(shí)施方式2

如圖4所示，本具體實(shí)施方式與具體實(shí)施方式1中的用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置所不同的是：所述中斷模塊包括中斷允許寄存單元與中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元；所述中斷允許寄存單元用于開放或關(guān)閉對(duì)中斷請(qǐng)求的允許，并暫存被允許的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息；所述中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元用于讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來。所述中央控制器內(nèi)還設(shè)有中斷反饋模塊、讀寫控制模塊以及數(shù)據(jù)壓縮模塊，所述讀寫控制模塊用于根據(jù)優(yōu)先級(jí)的順序?qū)兄袛嗾?qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息發(fā)送給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊，或者將包含有中斷請(qǐng)求的終態(tài)數(shù)據(jù)信息發(fā)送給數(shù)據(jù)壓縮模塊，并向所述中斷反饋模塊發(fā)送表示讀寫完成的完成指令；所述中斷反饋模塊用于將完成指令反饋給中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元。

本具體實(shí)施方式中的用于水下仿真系統(tǒng)的多功能通信裝置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法與具體實(shí)施方式2中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法所不同的是：

步驟1中：先由中斷允許寄存單元開啟對(duì)中斷請(qǐng)求的允許，然后接收接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息，并暫存被允許的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息；再由中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序順次轉(zhuǎn)發(fā)給讀寫控制模塊，再由讀寫控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)解析模塊；讀寫控制模塊每完成一次轉(zhuǎn)發(fā)就通過中斷反饋模塊向中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元發(fā)送一條完成指令，中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元接收到完成指令后就將已完成轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息刪除，使下一待轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息變成最高優(yōu)先級(jí)；

步驟3中：中斷允許寄存單元接收并暫存通信協(xié)議轉(zhuǎn)換子模塊發(fā)送的包含有中斷請(qǐng)求的終態(tài)數(shù)據(jù)信息；之后，再由中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元讀取中斷允許寄存單元中的包含有中斷請(qǐng)求的初始數(shù)據(jù)信息以及終態(tài)數(shù)據(jù)信息并判斷其優(yōu)先級(jí)，并從高優(yōu)先級(jí)到低優(yōu)先級(jí)對(duì)其進(jìn)行排序并暫存起來，然后根據(jù)優(yōu)先級(jí)高低順序順次轉(zhuǎn)發(fā)給讀寫控制模塊，再由讀寫控制模塊轉(zhuǎn)發(fā)給中央控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)壓縮模塊或者數(shù)據(jù)解析模塊；讀寫控制模塊每完成一次轉(zhuǎn)發(fā)就通過中斷反饋模塊向中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元發(fā)送一條完成指令，中斷優(yōu)先級(jí)寄存單元接收到完成指令后就將已完成轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息或終態(tài)數(shù)據(jù)信息刪除，使下一待轉(zhuǎn)發(fā)的初始數(shù)據(jù)信息或終態(tài)數(shù)據(jù)信息變成最高優(yōu)先級(jí)；

步驟4中：數(shù)據(jù)壓縮模塊將終態(tài)數(shù)據(jù)信息壓縮成數(shù)據(jù)包后發(fā)送給與接收方的通信協(xié)議相應(yīng)的接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，再由接口數(shù)據(jù)收發(fā)模塊發(fā)送給對(duì)應(yīng)的通信接口進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

為了提高數(shù)據(jù)壓縮的效率，可以增加數(shù)據(jù)壓縮模塊的數(shù)量，這樣就能實(shí)現(xiàn)對(duì)終態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行同步壓縮，大大提高了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。