專利名稱：用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的mvb-lin網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具體涉及MVB總線和LIN總線之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置。
技術(shù)背景目前，基于工業(yè)控制領(lǐng)域的控制方式, 一般地還是采用直通導(dǎo)線式的控制方式 居多，由于導(dǎo)線數(shù)量極多，接點(diǎn)處發(fā)生故障的幾率很大，因此系統(tǒng)的可靠性很低， 故障率高，維修難度很大。采用工業(yè)總線控制方式則越來(lái)越受到重視。MVB網(wǎng)絡(luò)是一種專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，目前已成為一種在國(guó)外和國(guó)內(nèi)大量使用的高可靠性現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，但由于專業(yè)性太強(qiáng)，對(duì)外接口還不是特別方 便。而LIN通訊方式是目前應(yīng)用廣泛的通訊方式之一，其特點(diǎn)如下(1)單主機(jī)多 從機(jī)組織(即沒(méi)有總線仲裁)，配置靈活；(2)基于普通UART/SCI接口的低成本 硬件實(shí)現(xiàn)低成本軟件協(xié)議；(3)帶時(shí)間同步的多點(diǎn)廣播接收，從機(jī)節(jié)點(diǎn)無(wú)需石英或 陶瓷諧振器，可以實(shí)現(xiàn)自同步；(4)保證信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間?？蛇x的報(bào)文幀長(zhǎng)度-2、 4和8字節(jié)；(5)數(shù)據(jù)校驗(yàn)和的安全性和錯(cuò)誤檢測(cè)，自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)中的故障節(jié)點(diǎn)； (6)使用最小成本的半導(dǎo)體組件(小型貼片，單芯片系統(tǒng))。速度高達(dá)20kbit/s。 在機(jī)車車輛、汽車等領(lǐng)域，很多設(shè)備都提供LIN接口來(lái)進(jìn)行設(shè)備間的通訊，將其與 MVB總線結(jié)合起來(lái)，使目前帶有LIN通訊方式的設(shè)備都能在MVB網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)流的 交互，發(fā)明一種基于MVB-LIN的網(wǎng)關(guān)替代傳統(tǒng)的控制方式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工業(yè)控制 的現(xiàn)代化具有十分重要的意義。針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，研究設(shè)計(jì)一種 新型的用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題是十 分必要的。 發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是研究設(shè)計(jì)一種新型 的用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，從而解決MVB總線和LIN總線連接與數(shù)據(jù)交換 問(wèn)題。本實(shí)用新型所述的用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，是由MVB總線、LIN總線和MVB-LIN網(wǎng)關(guān)組成；其結(jié)構(gòu)在于MVB-LIN網(wǎng)關(guān)是由核心控制芯片C8051F530主控 制器、MVB協(xié)議控制芯片、MVB變壓器隔離接口、匿B網(wǎng)絡(luò)冗余接口和LIN總線接口所 組成。核心控制芯片C8051F530主控制器的一側(cè)與MVB協(xié)議控制芯片相連接。另一測(cè) 與LIN總線接口相連接。MVB協(xié)議控制芯片的另一測(cè)順序與MVB變壓器隔離接口、 MVB 網(wǎng)絡(luò)冗余接口及MVB總線相連接。LIN總線接口另一測(cè)與LIN總線相連接。本實(shí)用新型所述的MVB協(xié)議控制器，負(fù)責(zé)將核心控制芯片C8051F530主控制器要 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包成MVB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)流送到MVB總線收發(fā)器或者將MVB總線收 發(fā)器經(jīng)MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口 、 MVB變壓器隔離接口送來(lái)的信號(hào)解析成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并存入自 身的緩存區(qū)，以供控制芯片C8051F530主控制器讀取。本實(shí)用新型所述的控制芯片C8051F530主控制器負(fù)責(zé)控制MVB協(xié)議控制芯片的 工作時(shí)序和LIN數(shù)據(jù)流的生成，以及電壓監(jiān)視、軟件狗和/或工作電源的控制。本實(shí)用新型所述的LIN總線物理接口是LIN總線的對(duì)外接口電路，它將總線信號(hào) 解調(diào)成LIN信號(hào)送到控制芯片C8051F530主控制器的數(shù)據(jù)流，供控制芯片C8051F530 主控制器處理或?qū)⑵渖傻腖IN信號(hào)送到LIN總線物理接口生成符合LIN通訊的信號(hào) 與外界通信。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的控制方式相比，采用網(wǎng)絡(luò)控制有以下優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)MVB-LIN網(wǎng)關(guān)傳統(tǒng)方式可靠性極高低靈活性好差通用性好差f曰息里極大小可維護(hù)性好差冗余是否成本低低本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)新穎、并具有可靠性、靈活性、通用性和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域。其大批量投入市場(chǎng)必將產(chǎn)生積極的社會(huì)效益 和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。


本實(shí)用新型有三幅附圖，其中 附圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖； 附圖2為MVB網(wǎng)絡(luò)接口圖； 附圖3為C8051F530主控制器及LIN接口圖。
具體實(shí)施方式
如圖1 圖3所示的一種用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，是由MVB總線、LIN 總線和MVB-LIN網(wǎng)關(guān)組成。MVB-LIN網(wǎng)關(guān)是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB 協(xié)議控制芯片、MVB變壓器隔離接口、 MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口和LIN總線接口所組成。核 心控制芯片C8051F530主控制器的一側(cè)與MVB協(xié)議控制芯片相連接。另一測(cè)與LIN總 線接口相連接。MVB協(xié)議控制芯片的另一測(cè)順序與MVB變壓器隔離接口、 MVB網(wǎng)絡(luò)冗 余接口及MVB總線相連接。LIN總線接口另一測(cè)與LIN總線相連接。MVB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制器是MVB網(wǎng)絡(luò)的核心器件，它負(fù)責(zé)將核心控制芯片C8051F530 主控制器要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)打包成MVB網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所規(guī)定的數(shù)據(jù)流送到MVB總線收發(fā)器，或 者將MVB總線收發(fā)器送來(lái)的信號(hào)解析成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)并將其存入自身的緩存區(qū)，以供核 心控制芯片C8051F530主控制器讀取。C8051F530主控制器是整個(gè)網(wǎng)關(guān)的核心部分，它由兩部分組成即硬件和控制 軟件。硬件的作用主要是負(fù)責(zé)控制MVB協(xié)議控制器芯片的工作時(shí)序，以及LIN數(shù)據(jù)流 的生成，同時(shí)還要負(fù)責(zé)電壓監(jiān)視、軟件狗、工作電源提供等。LIN總線物理接口是LIN的對(duì)外接口電路，它將外總線信號(hào)解調(diào)成LIN控制器的 數(shù)據(jù)流，供核心控制芯片C8051F530主控制器處理，或?qū)⒑诵目刂菩酒珻8051F530 主控制器生成的LIN信號(hào)送到LIN總線物理接口生成符合LIN通訊的信號(hào)與外界通 信。LIN接口部分主要是由LIN物理層接口芯片TH8080構(gòu)成，它主要完成C8051F530 處理器通信信號(hào)與LIN物理總線信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換。為核心控制芯片C8051F530 主控制器提供一個(gè)與LIN物理總線的接口 。
權(quán)利要求1、一種用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，是由MVB總線、LIN總線和MVB-LIN網(wǎng)關(guān)組成；其特征在于MVB-LIN網(wǎng)關(guān)是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB協(xié)議控制芯片、MVB變壓器隔離接口、MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口和LIN總線接口所組成；核心控制芯片C8051F530主控制器的一側(cè)與MVB協(xié)議控制芯片相連接；另一測(cè)與LIN總線接口相連接；MVB協(xié)議控制芯片的另一測(cè)順序與MVB變壓器隔離接口、MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口及MVB總線相連接；LIN總線接口另一測(cè)與LIN總線相連接。
專利摘要本實(shí)用新型所述的用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的MVB-LIN網(wǎng)關(guān)，由MVB總線、LIN總線和MVB-LIN網(wǎng)關(guān)組成。網(wǎng)關(guān)是由C8051F530主控制器、MVB協(xié)議控制器、MVB變壓器隔離接口、MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口和LIN總線接口組成。C8051F530主控制器的一側(cè)順序與MVB協(xié)議控制芯片、MVB變壓器隔離接口、MVB網(wǎng)絡(luò)冗余接口及MVB總線連接。另一測(cè)順序與LIN總線接口、MVB總線連接?？偩€間通過(guò)網(wǎng)關(guān)雙向通信。該網(wǎng)關(guān)是一種符合IEC61375、IEC61158標(biāo)準(zhǔn)的MVB網(wǎng)絡(luò)和LIN現(xiàn)場(chǎng)總線相結(jié)合的數(shù)據(jù)交換工具，具有設(shè)計(jì)新穎、高可靠性、高靈活性和成本低廉的特點(diǎn)，在鐵路機(jī)車車輛工業(yè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)H04L12/66GK201219271SQ20082001231
公開(kāi)日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者董笑辰, 馬晨普 申請(qǐng)人:中國(guó)北車股份有限公司