[實用新型]基于ARM7微處理器的WorldFIP主控板卡

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720012445.7
• 申請日: 2007-05-30
• 公開（公告）號: CN201178422Y
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳濤;馬晨普;李礫工;李時智
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北車股份有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L29/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及WorldFIP網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的高級別設(shè)備，尤其涉及一種基于ARM?7微處理器的WorldFIP主控板卡。

背景技術(shù)

WorldFIP是以法國ALSTOM公司為主推行的一種開放的現(xiàn)場總線實時工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，可用于連續(xù)或斷續(xù)過程的自動化控制系統(tǒng)。作為滿足IEC現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一(IEC?61158)和EN50170-3標(biāo)準(zhǔn)的WorldFIP較好地將實時性和效率要求結(jié)合在一起。即在不影響實時通信的前提下，在同一條總線上也能傳遞隨機信息，為與IT技術(shù)的融合打下了堅實的基礎(chǔ)。同時，WorldFIP總線又具有與Internet連接的擴展性能，在國內(nèi)的機車、電廠等工業(yè)領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)應(yīng)用的WorldFIP總線設(shè)備都是采用進口，這樣不但成本高而且兼容性不夠好，造成了資源、資金的浪費。基于以上原因我國已開始自主研發(fā)WorldFIP總線設(shè)備。

WorldFIP主控板卡作為WorldFIP網(wǎng)絡(luò)的最高級別設(shè)備，國內(nèi)仍采用ALSTOM公司提供的WorldFIP板卡，而ALSTOM公司提供的WorldFIP板卡均為通用PCI或ISA通用接口，無法滿足鐵路機車車輛控制的特殊要求。國內(nèi)還沒有自主研發(fā)的WorldFIP主控板卡，因此急需一種兼容性好、價格便宜并且有著自主產(chǎn)權(quán)的WorldFIP主控板卡來填補國內(nèi)的空白。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足和國內(nèi)同類產(chǎn)品的空白，研制一種兼容性好、造價低、自主產(chǎn)權(quán)的基于ARM?7微處理器的WorldFIP主控板卡。本實用新型的技術(shù)解決手段為：

一種基于ARM?7微處理器的WorldFIP主控板卡，包括WorldFIP接口電路，它是由通訊控制器、介質(zhì)冗余管理器和驅(qū)動隔離器通過總線連接構(gòu)成，完成主控板卡與現(xiàn)場總線的通信任務(wù)；其特征在于還包括主控器和主控器外圍電路；所述的主控器為ARM?7微處理器的數(shù)據(jù)接口通過系統(tǒng)外總線同通訊控制器的數(shù)據(jù)接口直接連接，主控器的控制接口通過一塊可編程控制芯片CPLD與通訊控制器的控制接口進行連接，實現(xiàn)主控器對通訊控制器進行控制和數(shù)據(jù)交換以及電平配比；所述的主控器外圍電路包括串行接口RS232/RS485總線驅(qū)動器，實現(xiàn)設(shè)備擴展、調(diào)試、網(wǎng)絡(luò)初始化和程序監(jiān)控等功能。

所述的通訊控制器為FULLFIP2，介質(zhì)冗余管理器為FIPDUAL和驅(qū)動隔離器為FILEDRIVE與FIFLDTR組合組件。

所述的CPLD一方面做邏輯處理功能，將主控器的控制信號進行邏輯組合對通訊控制器進行控制，通訊控制器的返回信號也通過CPLD進行邏輯處理后發(fā)送給主控器，另外一個方面起到了電平匹配的功能，將電平轉(zhuǎn)換成通訊控制器所滿足的電平等級。

該板卡采用主控器和通訊控制器一體化設(shè)計，只需5V電源供電即可完成系統(tǒng)的控制、通信功能。

所述外圍電路還包括程序存儲器、動態(tài)存儲器、看門狗電路和實時時鐘芯片，提供硬件系統(tǒng)的監(jiān)控功能、處理器工作時的程序存儲和運行的物理介質(zhì)，以及在WorldFIP協(xié)議里面可以起到過程數(shù)據(jù)和消息的時間戳等功能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是顯而易見的，同類產(chǎn)品相比具有：

(1)具有高速進行大數(shù)據(jù)交換能力。

(2)機車布線少、布線簡單和故障點少等優(yōu)點。

(3)解決了WorldFIP主控板卡主要靠從國外購買的狀況，降低了使用成本。

(4)更加利于WorldFIP微碼在一個新的操作系統(tǒng)的移植。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的ARM與FULLFIP2接口示意圖；

圖3為本實用新型的電器連接示意圖；

圖4為ARM?7及其外圍電路接口電路圖；

圖5為FULLFIP2的電路連接圖；

圖6為FIPDUAL、FILEDRIVE和FIFLDTR電路連接圖；

圖1為本實用新型的說明書摘要附圖。

圖中：1、主控器，2、程序存儲器，3、動態(tài)存儲器，4、通訊控制器，5、介質(zhì)冗余管理器，6、驅(qū)動隔離器，8、系統(tǒng)外總線，9、WorldFIP總線，10、冗余WorldFIP總線，11、RS232/RS485總線驅(qū)動器，12、CPLD，13、鎖存器。

具體實施方式