[發明專利]基于嵌入式平臺的Modbus總線分析系統

無效

• 申請號: 200810104400.1
• 申請日: 2008-04-18
• 公開（公告）號: CN101262486A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 周樹橋;張曉彬;田豐;姚煜豐;慕春棣
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于嵌入式平臺的Modbus總線分析系統，其特征在于所述Modbus總線設備是一種采用開放系統互連模型OSI中的應用層報文傳輸協議，在連接至不同類型總線或網絡的設備之間提供客戶機/服務器通信的設備，所述的分析系統含有：Modbus總線設備分析系統母板、核心板以及通訊子板，其中：

核心板，包括中央處理器S3C2410以及與其相連的內存和閃存，共同通過SO-DIMM接口與所述Modbus總線設備分析系統母版的底板總線相連，其中：

閃存在掉電情況下駐留有分析用軟件模塊和交互用軟件模塊，其中：

分析用軟件模塊，用于與被分析的Modbus總線設備的底層Modbus數據幀通信，所述分析用軟件模塊包括嵌入式Linux操作系統、Modbus總線軟件協議棧，以及主站及從站管理單元，其中：

嵌入式Linux操作平臺，是針對所述中央處理器S3C2410而構建的，用于管理所述分析系統整個硬件設備資源及框架；

Modbus總線軟件協議棧，用于全面分析Modbus總線設備及網絡對于各種不同類型數據幀的響應情況，所述Modbus總線軟件協議棧通過硬件資源訪問接口和所述嵌入式Linux操作系統互連；

主站與從站管理軟件單元，完成對所述交互式軟件模塊所生成的配置文件的解析、Modbus通信數據幀的分析、以及記錄和分析數據的統計生成，通過幀數據接口與所述Modbus總線軟件協議棧互連；

該分析用軟件模塊依次按以下步驟運行：

步驟(1)，首先在閃存相應位置找到配置文件，解析該配置文件并對所述分析系統的相關硬件接口進行配置，所述配置文件是上位機通過所述交互用軟件模塊保存于所述閃存中的；

步驟(2)，按所述配置文件中的配置信息，運行相應的分析策略，開始分析；

步驟(3)，記錄并解析分析結果，按預定格式形成結果文件保存在所述閃存的相應位置，由所述交互用軟件模塊上傳至所述上位機；

交互用軟件模塊，供上位機使用通用的因特網瀏覽器與所述分析系統進行交互，為上位機的操作人員提供配置底層通信參數及分析策略的人機界面，以及在操作人員與底層軟件之間提供參數和結果，該交互用軟件模塊包含：嵌入式Web服務器boa，以及cgi網頁腳本，其中：

嵌入式Web服務器boa，用于架設Web網頁服務；

cgi網頁腳本，運行在boa之上，用于向所述操作人員提供網頁式人機交互界面，該cgi網頁腳本通過用戶配置、分析結果這兩個接口與所述嵌入式Web服務器boa互連；

該交互用軟件模塊在所述Linux操作系統初始化完硬件設備后被載入內存并自動按以下步驟運行：

步驟(A)，響應所述上位機對所述分析系統硬件接口的配置，接收該上位機提交的配置文件并保存在所述閃存中；

步驟(B)，按照所述上位機的配置，啟動相應的所述分析用軟件模塊；

步驟(C)，上傳步驟(B)中的分析結果；

通信子板，含有：10M以太網口、第一DB9串口以及第二DB9串口，其中：

10M以太網接口采用芯片CS8900，實現TCP/IP協議棧物理層和介質訪問控制層MAC；

第一DB9串口，在RS232協議下工作，采用MAX232和DB9接口，

第二DB9串口，在RS485協議下工作，采用MAX488芯片和DB9串口；

所述10M以太網口、第一DB9串口、第二DB9串口共同通過PC104總線與所述母板的底板總線相連，所述通訊子板與核心板之間的通訊由所述母板支持。

2.根據權利要求1所述的基于嵌入式平臺的Modbus總線分析系統，其特征在于在串行鏈路模式下，所述分析系統與所述上位機及待分析Modbus設備或網絡按以下方式連接：

所述10M以太網口經網絡設備與上位機相連，用于操作人員利用配置界面對所述分析系統進行遠程操作及設置，

所述第二DB9串口與待分析Modbus設備或網絡的485總線相連，用于完成與待分析Modbus設備或網絡在串行鏈路模式下的Modbus協議通信。

所述第一DB9串口作為所述分析系統的底層調試接口，輸出所述分析系統的Linux操作系統平臺的相關運行信息，所述第一DB9串口通過RS232串口與上位機相連，在所述分析系統不能正常工作時還可利用該第一DB9串口輸出的所述運行信息進行診斷及調試。

3.根據權利要求1所述的基于嵌入式平臺的Modbus總線分析系統，其特征在于在TCP/IP模式時下，所述分析系統與待分析Modbus設備或網絡以及上位機按以下方式連接：

所述10M以太網口通過網絡設備分別與上位機以及待分析Modbus設備或網絡相連。