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基于cpci總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):6588783閱讀:250來源:國知局
專利名稱:基于cpci總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域,特別涉及CPCI總線通信技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種 基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備。
背景技術(shù)
現(xiàn)代社會(huì)中,隨著數(shù)據(jù)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,在工業(yè)控制領(lǐng)域已經(jīng)得到了越多的 應(yīng)用。同時(shí),在廣泛使用的工控機(jī)領(lǐng)域,RS232/RS485串行通信已經(jīng)成為常規(guī)的模式。 作為壓縮PCI (Compact PCI,簡稱為CPCI)技術(shù)規(guī)范,使得流行的PCI總線兼容架 構(gòu)可以用歐洲卡的規(guī)格實(shí)現(xiàn)。這種模塊化的CPCI模板可以靈活組合成適合各種不同工業(yè) 現(xiàn)場應(yīng)用的系統(tǒng)。為了提高CPCI系統(tǒng)的可維護(hù)性,需要在CPCI產(chǎn)品上增加熱插拔功能,使 得CPCI模板可以在不需要關(guān)斷電源情況下,插入或拔出正在運(yùn)行的系統(tǒng),而不影響或破壞 系統(tǒng)的正常工作,從而為高可用性(High Availability)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 PICMG 2. ORevision 3. 0規(guī)定了背板上各插槽之間,系統(tǒng)槽與背板,I/O模板與背 板之間嚴(yán)格的互連關(guān)系;定義了背板、模板和前后面板的結(jié)構(gòu)和尺寸;定義PI支持32位 PCI操作,PI和P2支持64位PCI操作,P3、 P4和P5留給用戶使用或作為總線擴(kuò)展用。規(guī) 范還為33MHz和66MHz工作頻率的Clock信號(hào)分布,定義了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)規(guī)則。規(guī)范還定義 了系統(tǒng)管理總線,并為背板上每個(gè)插槽定義了唯一對應(yīng)的物理地址。CPCI系統(tǒng)由金屬外殼 和前、后面板組成的整體導(dǎo)電以及ESD電路設(shè)計(jì),使得CPCI具有電磁輻射屏蔽和靜電釋放 能力,表現(xiàn)出良好的電磁兼容性。 RS-232協(xié)議是一個(gè)最初用于調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)及其它PC外設(shè)的通訊標(biāo)準(zhǔn),提供 單端20kbps的波特率,后來速率提高至lMbps。 RS-232的其它技術(shù)指標(biāo)包括標(biāo)稱士5V發(fā) 送電平、士3V接收電平(間隔/符號(hào))、2V共模抑制、2200pF最大電纜負(fù)載電容、300最大 驅(qū)動(dòng)器輸出電阻、3k最小接收器(負(fù)載)阻抗、100英尺(典型值)最大電纜長度。RS-232 協(xié)議只能夠用于點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng),不能用于多點(diǎn)通信系統(tǒng),所有RS-232系統(tǒng)都必須遵從這 些限制。 RS-422協(xié)議是單向、全雙工通信協(xié)議,適合嘈雜的工業(yè)環(huán)境。RS-422規(guī)范允許單 個(gè)驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)接收器通信,數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,速率最高可達(dá)50Mbps。接收器共 模范圍為士7V,驅(qū)動(dòng)器輸出電阻最大值為100,接收器輸入阻抗可低至4k。 RS-485協(xié)議是雙向、半雙工通信協(xié)議,允許多個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器掛接在總線上,其 中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都能夠脫離總線。該規(guī)范滿足所有RS-422的要求,而且比RS-422穩(wěn)定性更 強(qiáng)。具有更高的接收器輸入阻抗和更寬的共模范圍(-7V至+12V)。驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)32個(gè) 單位負(fù)載,即允許總線上并聯(lián)32個(gè)12k的接收器。對于輸入阻抗更高的接收器, 一條總線 上允許連接的單位負(fù)載數(shù)也較高。RS-485接收器可隨意組合,連接至同一總線,但要保證這 些電路的實(shí)際并聯(lián)阻抗不高于32個(gè)單位負(fù)載(375)。由此可見,RS485適用于多主機(jī)/驅(qū) 動(dòng)器工業(yè)環(huán)境,通信距離較長淡通信速率不高的場合。 同時(shí),iCoupler是ADI公司的一項(xiàng)專利隔離技術(shù)。它是一種基于芯片尺寸的變壓器,而非傳統(tǒng)的基于光電耦合器所采用的發(fā)光二極管(LED)與光電二極管的組合。由于 其取消了光電耦合器中影響效率的光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),因此其功耗僅為光電耦合器的1/10 1/50。采用了 iCoupler技術(shù)的數(shù)字隔離器利用平面磁場專利隔離技術(shù),并采用變壓器專利 技術(shù)集成變壓器驅(qū)動(dòng)和接收電路,同時(shí)不再需要驅(qū)動(dòng)34〃的外部電路,從而在性能方面表 現(xiàn)出色。數(shù)字隔離器使用了芯片級(jí)制造工藝直接在芯片上制造iCoupler變壓器,只需一個(gè) 芯片就能支持高速數(shù)據(jù)通信,同時(shí)能滿足醫(yī)用設(shè)備、高電壓工業(yè)應(yīng)用、電源以及其他高隔離 度環(huán)境的嚴(yán)格隔離要求。iCoupler數(shù)字隔離器的隔離通道具有比光電耦合器更高的數(shù)據(jù)傳 輸速率,時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力,因此iCoupler數(shù)字隔離器非常適合在各種工業(yè)上 的應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器接口以及其他多通道隔離應(yīng)用。 雖然以上技術(shù)都已經(jīng)發(fā)展的比較成熟,但是還沒有一種技術(shù)方案能夠?qū)⒁陨霞夹g(shù) 手段進(jìn)行整合應(yīng)用,并應(yīng)用于工控機(jī)的數(shù)據(jù)通信方面。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn),提供一種能夠有效實(shí)現(xiàn)智能
化多串口數(shù)據(jù)通信、擴(kuò)展方便、安全可靠、功耗較低、數(shù)據(jù)傳輸速率較高、適用范圍較為廣泛
的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備。 為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本實(shí)用新型的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備如 下 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其主要特點(diǎn)是,所述的設(shè)備包括 CPCI總線通信模塊,該CPCI總線通信模塊通過CPCI總線與主機(jī)系統(tǒng)相連接,并向 主機(jī)系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)接收主機(jī)系統(tǒng)的下發(fā)數(shù)據(jù); 至少二個(gè)具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊,所述的各個(gè)UART 通信管理模塊分別與所述的CPCI總線通信模塊相連接,進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的收發(fā)處理,并在數(shù) 據(jù)發(fā)送完畢或者接收數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)通過CPCI總線向主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送中斷通知; 磁隔離模塊,進(jìn)行通信信號(hào)的傳輸;禾口 與所述的UART通信管理模塊數(shù)量相對應(yīng)的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊,所 述的各個(gè)RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊均接入RS232/RS485總線,且所述的各個(gè)UART 通信管理模塊通過所述的磁隔離模塊與對應(yīng)的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊相連接, 進(jìn)行通信信號(hào)的邏輯電平轉(zhuǎn)換和傳輸。 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備中的CPCI總線通信模塊為PCI從設(shè)備
管理器。 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備中的具有自動(dòng)RS485通信流控功能的
UART通信管理模塊為具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理器。 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備中的磁隔離模塊為iCoupler磁隔離器。 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備中的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模 塊為RS232/RS485 二合一通信收發(fā)器。 該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備中的具有自動(dòng)RS485通信流控功能的 UART通信管理模塊的數(shù)量為8個(gè),所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊的數(shù)量也為8[0022] 采用了該實(shí)用新型的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,由于其中采用了 CPCI總線通信接口方式,并與系統(tǒng)硬件連接采用2mm高密度針式連接器,從而在工業(yè)應(yīng) 用領(lǐng)域令系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠;而且CPCI具有熱插拔功能,可以在不需要關(guān)斷電源情況下, 插入或拔出正在運(yùn)行的系統(tǒng)而不影響或破壞系統(tǒng)的正常工作,從而為高可用性奠定基礎(chǔ); CPCI的可擴(kuò)展性允許一個(gè)硬件系統(tǒng)平臺(tái)在不增加PCI橋的情況下最多擴(kuò)展7塊8串口卡, 即可以擴(kuò)展出最多達(dá)到56個(gè)串口 ;同時(shí),本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了智能控制RS485通信,而RS485 為半雙工串行通信,其中的UART通信控制模塊中具有自動(dòng)RS485通信流控功能,從而大大 簡化了 RS232/RS485切換電路,也使RS232/RS485的切換控制真正實(shí)現(xiàn)了智能化;由于其中 采用了的iCoupler磁隔離技術(shù)(磁隔離模塊)有效避免了光電耦合器中影響效率的光電 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),從而功耗非常低,僅為使用光電耦合器的多串口通信設(shè)備的1/10 1/50,具有 比光電耦合器更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力;串行通信數(shù)據(jù)傳輸速 率可達(dá)到230400bps,不僅安全可靠,而且適用范圍較為廣泛。

圖1為本實(shí)用新型的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容,特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說明。 請參閱圖1所示,該基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其中包括 (1) CPCI總線通信模塊,該CPCI總線通信模塊通過CPCI總線與主機(jī)系統(tǒng)相連接, 并向主機(jī)系統(tǒng)提交數(shù)據(jù)接收主機(jī)系統(tǒng)的下發(fā)數(shù)據(jù);所述的CPCI總線通信模塊為PCI從設(shè)備 管理器; (2)至少二個(gè)具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊,所述的各個(gè) UART通信管理模塊分別與所述的CPCI總線通信模塊相連接,進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的收發(fā)處理,并 在數(shù)據(jù)發(fā)送完畢或者接收數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)通過CPCI總線向主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送中斷通知;所述的具 有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊為具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART 通信管理器;在本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
中,所述的具有自動(dòng)RS485通信流控功能的 UART通信管理模塊的數(shù)量為8個(gè); (3)磁隔離模塊,進(jìn)行通信信號(hào)的傳輸;所述的磁隔離模塊為iCoupler磁隔離 器; (4)與所述的UART通信管理模塊數(shù)量相對應(yīng)的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模 塊,所述的各個(gè)RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊均接入RS232/RS485總線,且所述的各 個(gè)UART通信管理模塊通過所述的磁隔離模塊與對應(yīng)的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊 相連接,進(jìn)行通信信號(hào)的邏輯電平轉(zhuǎn)換和傳輸;所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊 為RS232/RS485 二合一通信收發(fā)器;同時(shí),在本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
中,所述的RS232/ RS485 二合一通信收發(fā)模塊的數(shù)量也為8個(gè)。 在實(shí)際使用當(dāng)中,本實(shí)用新型的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備的硬件 結(jié)構(gòu)中包括CPCI總線接口控制器、RS232信號(hào)收發(fā)器、RS485信號(hào)收發(fā)器、iCoupler磁隔離器。此設(shè)備能直接在遵循CPCI規(guī)范的硬件平臺(tái)使用,給主機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)充出8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型UART,通過RS232信號(hào)收發(fā)器或RS485信號(hào)收發(fā)器,可以和外界的RS232或RS485設(shè)備通信。同時(shí)該設(shè)備中具有磁隔離器,符合國家電力行業(yè)磁隔離安全規(guī)范。本卡件具有智能安裝、智能切換RS232/RS485通信模式等特性。 CPCI總線規(guī)范是PCI總線規(guī)范的另一領(lǐng)域應(yīng)用拓展,所遵循的協(xié)議是PCI2.0協(xié)議規(guī)范,硬件上使用的CPCI從設(shè)備控制器和通用PCI從設(shè)備沒有區(qū)別。本實(shí)用新型的設(shè)備的CPCI總線從設(shè)備控制器與硬件平臺(tái)的CPCI總線連接,根據(jù)PCI設(shè)備的即插即用特性,卡件插入系統(tǒng)裝置的CPCI槽后,通用平臺(tái)上的WINDOWS、LINUX系統(tǒng)能自動(dòng)檢測到新硬件的插入,根據(jù)PCI設(shè)備資源分配法則,系統(tǒng)自動(dòng)分配I/O空間和共享中斷號(hào)。設(shè)備在得到的1/0空間與普通輸入輸出設(shè)備的I/O空間不同,是一種稱為內(nèi)存映射I/O空間(匪IO, memorym即I/0),系統(tǒng)可以像讀寫內(nèi)存塊一樣操作讀寫這塊I/O空間數(shù)據(jù),存取的速率比物理I/O空間讀寫快得多。 本實(shí)用新型的設(shè)備上還可以設(shè)置多達(dá)8個(gè)UART通信管理器,這8個(gè)UART通信管理器和CPCI從設(shè)備控制器完美整合在一起。當(dāng)平臺(tái)上的WINDOWS、 LINUX系統(tǒng)辨別卡件分配資源后,平臺(tái)上的軟件系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng))會(huì)衍生出8個(gè)UART設(shè)備,并且將匪IO空間對應(yīng)8個(gè)UART分成8個(gè)部分,用作每個(gè)UART的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū),同時(shí)平臺(tái)上的軟件系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng))還運(yùn)用了操作系統(tǒng)中的共享中斷技術(shù),根據(jù)卡件中斷狀態(tài)字的標(biāo)志位辨別出是由哪個(gè)UART發(fā)出的中斷請求,從而調(diào)度這個(gè)UART的中斷處理過程函數(shù)。[0033] UART通信管理器可以引出RS485通信收發(fā)器的流控信號(hào),這樣這個(gè)UART通信管理器既可以作RS232通信也可以作RS485通信管理。在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中,將RS232/RS485的切換控制植入到軟件系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng))中,而以往的RS232/RS485的切換控制由外圍的硬件設(shè)置電路完成,因此本實(shí)用新型中的RS232/RS485的切換控制真正實(shí)現(xiàn)了智能化。[0034] 該基于上述的設(shè)備實(shí)現(xiàn)基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信的方法,其中包括設(shè)備初始化處理操作、數(shù)據(jù)發(fā)送處理和數(shù)據(jù)接收處理,所述的設(shè)備初始化處理操作,包括以下步驟 (11)所述的設(shè)備插入主機(jī)系統(tǒng)的CPCI接口槽,主機(jī)系統(tǒng)根據(jù)PCI設(shè)備資源分配法則為該設(shè)備分配共享中斷號(hào); (12)所述的主機(jī)系統(tǒng)為該設(shè)備分配內(nèi)存映射I/O空間; (13)所述的主機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建與所述的UART通信管理模塊數(shù)量相對應(yīng)的UART虛擬設(shè)備,并將所述的內(nèi)存映射I/O空間分割為與各個(gè)UART虛擬設(shè)備相對應(yīng)的部分,作為每個(gè)UART虛擬設(shè)備的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū);[0038] 所述的數(shù)據(jù)發(fā)送處理,包括以下步驟 (21)所述的主機(jī)系統(tǒng)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)拷貝到所述的內(nèi)存映射I/O空間中的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū); (22)所述的主機(jī)系統(tǒng)通過所述的CPCI總線通信模塊通知對應(yīng)的UART通信管理模塊相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)待發(fā)送; (23)所述的UART通信管理模塊讀取相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和發(fā)送操作,包括以下步驟 (a)所述的UART通信管理模塊將所讀取到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的邏輯電平信號(hào);[0043] (b)所述的UART通信管理模塊將轉(zhuǎn)換后的邏輯電平信號(hào)通過磁隔離器傳送給對應(yīng)的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊; (c)所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊將所述的邏輯電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合IEA232/IEA485通信協(xié)議的電氣信號(hào),并將該電氣信號(hào)通過RS232/RS485總線傳送給遠(yuǎn)端設(shè)備; (d)所述的UART通信管理模塊通過CPCI總線通信模塊通知主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢; 所述的數(shù)據(jù)接收處理,包括以下步驟 (31)當(dāng)RS232/RS485總線上的遠(yuǎn)端設(shè)備有數(shù)據(jù)到達(dá)所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊時(shí),所述的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換操作,并得到接收數(shù)據(jù);所述的數(shù)據(jù)接收和轉(zhuǎn)換操作,包括以下步驟 (a)所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊將符合IEA232/IEA485通信協(xié)議的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平信號(hào); (b)所述的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊將該邏輯電平信號(hào)通過磁隔離器傳送到對應(yīng)的UART通信管理模塊; (c)所述的UART通信管理模塊將接收到的邏輯電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的接收數(shù)據(jù);[0051] (32)所述的UART通信管理模塊將接收到的數(shù)據(jù)拷貝至所述的內(nèi)存映射I/O空間中的接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中,并向所述的主機(jī)系統(tǒng)發(fā)送硬件中斷通知該主機(jī)系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù);[0052] (33)所述的主機(jī)系統(tǒng)通過該硬件中斷的中斷狀態(tài)字的標(biāo)志位判斷是哪個(gè)UART通信管理模塊接收到數(shù)據(jù); (34)所述的主機(jī)系統(tǒng)調(diào)度該UART通信管理模塊所對應(yīng)的中斷處理過程函數(shù),將所述的接收數(shù)據(jù)傳遞至上層應(yīng)用程序。 在實(shí)際使用當(dāng)中,當(dāng)系統(tǒng)有發(fā)送數(shù)據(jù)需要從卡件的某個(gè)UART發(fā)送出去時(shí),系統(tǒng)將此發(fā)送數(shù)據(jù)拷貝到軟件系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng))的發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū),即卡件的匪IO中,并通過PCI總線通信控制器中告訴這個(gè)UART的通信管理器數(shù)據(jù)發(fā)送緩沖區(qū)有數(shù)據(jù)發(fā)送,UART的通信管理器即轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)為實(shí)際的邏輯電平(TTL)信號(hào)經(jīng)磁隔離器輸送給RS232/RS485通信收發(fā)器,由這個(gè)RS232/RS485通信收發(fā)器轉(zhuǎn)換邏輯電平信號(hào)為符合IEA232/IEA485通信的電氣信號(hào)輸送到遠(yuǎn)方設(shè)備;發(fā)送完畢后UART的通信管理器通過PCI總線通信控制器告知系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。 當(dāng)遠(yuǎn)方設(shè)備有數(shù)據(jù)到達(dá)某個(gè)UART時(shí),RS232/RS485通信收發(fā)器將IEA232/IEA485通信的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換為邏輯電平(TTL)信號(hào),經(jīng)過磁隔離器傳輸?shù)経ART的通信管理器,通信管理器拷貝數(shù)據(jù)到卡件的匪IO中,并且發(fā)出一個(gè)硬件中斷,通知系統(tǒng)取走數(shù)據(jù);軟件系統(tǒng)(驅(qū)動(dòng))通過中斷狀態(tài)字的標(biāo)志位辨別是哪個(gè)UART接收到的數(shù)據(jù),調(diào)度這個(gè)UART的中斷處理過程函數(shù),即可以將接收數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用程序。 采用了上述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,由于其中采用了 CPCI總線通信接口方式,并與系統(tǒng)硬件連接采用2mm高密度針式連接器,從而在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域令系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠;而且CPCI具有熱插拔功能,可以在不需要關(guān)斷電源情況下,插入或拔出正在運(yùn)行的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備而不影響或破壞系統(tǒng)的正常工作,從而為高可用性奠定基礎(chǔ);CPCI的可擴(kuò)展性允許一個(gè)硬件系統(tǒng)平臺(tái)在不增加PCI橋的情況下最多擴(kuò)展7塊8串口卡,即可以擴(kuò)展出最多達(dá)到56個(gè)串口 ;同時(shí),本實(shí)用新型中實(shí)現(xiàn)了智能控制RS485通信,而RS485為半雙工串行通信,其中的UART通信控制模塊中具有自動(dòng)RS485通信流控功能,從而大大簡化了 RS232/RS485切換電路,也使RS232/RS485的切換控制真正實(shí)現(xiàn)了智能化;由于其中采用了的iCoupler磁隔離技術(shù)(磁隔離模塊)有效避免了光電耦合器中影響效率的光電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),從而功耗非常低,僅為使用光電耦合器的多串口通信設(shè)備的1/10 1/50,具有比光電耦合器更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力;串行通信數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到230400bps,不僅安全可靠,而且適用范圍較為廣泛。[0057] 在此說明書中,本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此,說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。
權(quán)利要求一種基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特征在于,所述的設(shè)備包括CPCI總線通信模塊、磁隔離模塊、至少二個(gè)具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊、與所述的UART通信管理模塊數(shù)量相對應(yīng)的RS232/RS485二合一通信收發(fā)模塊,該CPCI總線通信模塊通過CPCI總線與主機(jī)系統(tǒng)相連接,所述的各個(gè)UART通信管理模塊分別與所述的CPCI總線通信模塊相連接,所述的各個(gè)RS232/RS485二合一通信收發(fā)模塊均接入RS232/RS485總線,且所述的各個(gè)UART通信管理模塊通過所述的磁隔離模塊與對應(yīng)的RS232/RS485二合一通信收發(fā)模塊相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特征在于,所述 的CPCI總線通信模塊為PCI從設(shè)備管理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特征在于,所述 的具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊為具有自動(dòng)RS485通信流控功能的 UART通信管理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特征在于,所述 的磁隔離模塊為iCoupler磁隔離器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特征在于,所述 的RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊為RS232/RS485 二合一通信收發(fā)器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,其特 征在于,所述的具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊的數(shù)量為8個(gè),所述的 RS232/RS485 二合一通信收發(fā)模塊的數(shù)量也為8個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,包括CPCI總線通信模塊、磁隔離模塊、至少二個(gè)具有自動(dòng)RS485通信流控功能的UART通信管理模塊、與UART通信管理模塊數(shù)量相對應(yīng)的RS232/RS485二合一通信收發(fā)模塊,CPCI總線通信模塊通過CPCI總線與主機(jī)系統(tǒng)連接,CPCI總線通信模塊依次通過UART通信管理模塊、磁隔離模塊和對應(yīng)的RS232/RS485二合一通信收發(fā)模塊接入RS232/RS485總線。采用該種基于CPCI總線的多串口數(shù)據(jù)通信卡設(shè)備,系統(tǒng)運(yùn)行可靠,簡化了切換電路,實(shí)現(xiàn)了智能化;使用磁隔離模塊功耗僅為使用光電耦合器的多串口通信設(shè)備的1/10~1/50;具有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)序精度和瞬態(tài)共模抑制能力;串行通信數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到230400bps,安全可靠,適用范圍較為廣泛。
文檔編號(hào)G06F13/40GK201503585SQ20092007000
公開日2010年6月9日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者岑登青, 王永剛 申請人:上海許繼電氣有限公司
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