[發明專利]一種自適應三種工業總線協議的工業總線系統及轉換方法

在審

• 申請號: 201611146962.3
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN106598897A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張慶;張臣;李丙煒
• 申請（專利權）人: 天津通信廣播集團有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司12105
• 代理人: 胡京生

技術領域

本發明涉及工業總線領域，特別是涉及一種自適應三種工業總線協議的工業總線系統及轉換方法。

背景技術

隨著我國工業控制領域技術的不斷發展，工業總線信號已成為工業設備之間進行通信的必不可少的途徑。對于各種各樣的工業總線協議，例如RS232、RS485、RS422等，一種設備可能具備多種工業總線協議，或者多種設備具備的工業總線協議各不相同，用戶在把控制端與這些受控設備連接時，往往需要注意區分不同工業總線協議的連接，避免把不同的總線協議接到一起，但即使這樣，也還存在接錯的可能性，同時也影響了一定的操作便捷性。

因此，目前迫切需要開發出一種系統，其可以以單一接口的形式，兼容多種工業總線協議，并可自動識別工業總線協議的類型，將其轉換為微控制器能識別的通用串行通信協議。由于采用了單一接口的形式，用戶在接線時，可將不同工業總線協議的信號接到相同的端子上，完全避免了接線錯誤的可能性，并提升了操作便捷性。

發明內容

鑒于現有技術存在的問題，本發明提供一種可自適應三種工業總線的系統及轉換方法，可以自動識別RS232/485/422這三種工業總線協議的類型，將其轉換為通用串行通信協議UART，供微控制器與受控工業設備通信使用；具體技術方案是，一種可自適應三種工業總線的系統，包括微處理單元(101)、UART信號切換單元(102)、協議檢測單元(103)、協議轉換單元(104)；所述的微處理單元(101)包括微處理器和電源管理模塊，用于接收UART_RX信號，發送UART_TX信號，并接收來自協議檢測單元(103)的協議檢測信號，同時分別向UART信號切換單元(102)、協議檢測單元(103)和協議轉換單元(104)發送UART切換控制信號、協議檢測單元控制信號和RS485收發控制信號；所述的UART信號切換單元(102)，由多路選擇器及其周邊電路組成，用于接收來自微處理單元(101)的UART_TX信號，經來自微處理單元(101)的UART切換控制信號的控制，選擇將其發送至協議轉換單元(104)的UART-RS232轉換器或UART-RS485轉換器；同時接收來自協議轉換單元(104)中UART-RS232轉換器的UART_RX信號和UART-RS485轉換器的UART_RX信號，經來自微處理單元(101)的UART切換控制信號的控制，選擇二者之一發送至微處理單元(101)；所述的協議檢測單元(103)，包括多路選擇器和檢測模塊；檢測模塊接收來自DB9接口的未知信號A，經檢測模塊判斷未知信號到底是RS232還是RS485信號后，輸出協議檢測信號至微處理單元(101)；多路選擇器接收來自DB9接口的未知信號A和未知信號B，受到來自微處理單元(101)的協議檢測單元控制信號的控制，把未知信號A和未知信號B做為RS232協議的TX和RX信號與協議轉換單元(104)的UART-RS232轉換器連通，或者把未知信號A和未知信號B做為RS485協議的A和B信號與協議轉換單元(104)的UART-RS485轉換器連通；所述的協議轉換單元(104)，包括UART-RS232轉換器和UART-RS485轉換器；其中UART-RS232轉換器接收來自協議檢測單元(103)的RS232_RX信號，將其轉換為UART_RX信號發送至微處理單元(101)，同時接收來自微處理單元(101)的UART_TX信號，將其轉換為RS232_TX信號發送至協議檢測單元(103)；UART-RS485轉換器受到來自微處理單元(101)的RS485收發控制信號的控制，將來自微處理單元(101)的UART_TX信號轉換為與協議檢測單元(103)相連的RS485_A信號和B信號，也可將與協議檢測單元(103)相連的RS485_A信號和B信號轉換為UART_RX信號，發送至微處理單元(101)。

所述微處理單元(101)中的微處理器，接收來自協議檢測單元(103)的test信號，test信號是協議檢測單元(103)檢測外部信號屬于哪種協議后，輸出的判斷信號；UART_RX是UART信號切換單元(102)的輸出信號，輸入至微處理器，UART_TX 是微處理的輸出信號，輸入至UART信號切換單元(102)；微處理器會輸出兩個協議檢測單元控制信號SA0/SB0和SA1/SB1，輸入至協議檢測單元(103)，用于控制協議檢測單元(103)中的切換電路； DE是微處理輸出的RS485收發控制信號，輸入至協議轉換單元(104)；微處理器會輸出兩個UART切換控制信號S0和S1，輸入至UART切換單元(102)，用于控制UART切換單元(102)中的切換電路。