专利名称：一种可动态配置的信息交换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于网络的信息交换装置，尤其涉及用于带有CAN(Contrc)Iler Area Network，控制器局域网)通讯接口的设备与CANopen(CAN总线的应用层协议，是 CAN-in-Automation(CiA)定义的标准之一)网络间的可动态配置的交换装置。
背景技术：
CANopen网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已经成为一种在国内 和国外大量使用的高可靠性现场总线网络。由于CANopen网络专业性太强，对外接口还不 是特别方便。而CAN通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，具有接口简单，价格低廉， 调试方便，性能可靠等优点，特别是在城市轻轨，地铁，汽车等领域，很多设备都提供CAN接 口来进行设备间的通讯。带有CAN通讯接口的设备要实现与CANopen网络的数据交互，则 需要信息交换装置。中国专利CN201199700Y公开的信息交换装置(也称适配器)已解决了 CAN网络 到CANopen网络的数据流交互，该信息交换装置的硬件参数、CANopen协议参数、CAN协议 参数及数据映射关系是唯一确定并固结在信息交换装置上的，不可重新配置。但是不同的 应用环境中CAN协议参数、CANopen协议参数或数据映射关系往往不同，甚至信息交换装 置自身硬件参数都有差别，因此该专利提供的信息交换装置不能应用于其他的CAN网络到 CANopen网络的信息转换。用户需求的变化主要体现在1) CAN端传输什么数据不定；2) CAN端数据映射到CANopen端那个OD (Object Dictionary)对象数据不定；3) CANopen的OD对象数据映射到CAN端那个数据不定；4) CANopen端OD对象数据映射到PDO的位置不定。当应用环境稍微改变的时候，只能用于特定环境的信息交换装置就不能满足工作 需求，需要重新进行研发设计，这样在人力，财力上就会重复消耗许多不必要的资源。因此 如何改变传统信息交换装置只能用于特定环境、应用范围小的缺陷，是本领域亟待解决的 一个问题。
发明内容
为克服现有技术中的信息交换装置只能根据客户的需要一对一使用的缺陷，本发 明提供一种可动态配置的信息交换装置，包括数字信号处理器、CAN总线接口和CANopen总 线接口，其特征在于还设有RS232通信接口，所述数字信号处理器还外挂有存储器，所述 数字信号处理器中设有驱动程序模块、操作系统模块和应用程序模块；所述存储器中存储 参数配置文件，所述存储器可通过所述RS232通信接口与远程的配置装置连接以修改所述 参数配置文件；所述驱动程序模块包含用于驱动数字信号处理器外设硬件的驱动程序，所 述应用程序模块包括CAN模块、CANopen模块、文件系统模块、SCI通信模块和参数配置模 块。
根据实施例，本发明还可采用以下优选的实施方式所述参数配置文件的内容包括硬件参数、CAN协议参数、CANopen协议参数和数据 映射关系参数；所述应用程序模块包括CAN模块、CANopen模块、文件系统、SCI通信模块和 参数转换模块。所述参数配置文件中数据映射关系参数是通过所述CAN总线接口端所传输数据 的ID与CANopen总线接口端所传输数据的OD索引值建立的，具体是将CAN总线接口端传 输数据的ID映射到用户需要的OD对象变量，将CAN总线接口端传输数据的位映射到用户 需要的位，或者将用户需要的OD对象变量映射到CAN总线接口端传输数据的ID，将用户需 要的位映射到CAN总线接口端传输数据的位。所述CANopen协议具有五种工作状态，所述五种工作状态为运行空闲状态、初始 化状态、调试状态、运行状态和停止状态；所述驱动程序采用统一的GIO驱动模型结合硬件 抽象层PAL实现；所述IEC60870-101协议的程序架构采用有限状态机方式进行文件传输， 将文件下载分成5种状态并将文件上传分成8种状态进行处理。所述操作系统是bios操作系统，所述数字信号处理器是TMS320F28335数字信号 处理器。所述IEC60870-101协议中还设有错误检错报文。本发明的有益效果是与所述数字信号处理器连接的存储器中存储的参数配置文件，可通过远程配置装 置根据客户的不同需求方便的修改，从而满足多种应用场景的需求，无需针对各个客户分 别研发设计，节约了成本。通过IEC60870-101协议栈的文件传输机制，可以对文件进行分段、可靠的传输。CANopen协议栈可运行在五种状态中，在有限的状态之中，系统可以根据外界的指 令在不同的状态中切换，使得CANopen协议栈的控制更加的灵活。采用有限状态机设计文件传输的程序架构，使文件传输的过程清晰，文件处理代 码更加高效。通过错误检错报文，使IEClOl协议的应用层功能更加健全，可以及时的显示报文 错误的类型，便于使用者及时进行处理。
图1是本发明一个实施例的信息交换装置的方框化结构示意图2是配置文件下载的示意图3是信息交换装置从出厂到进入正常工作状态的主要过程流程图
图4是文件上传过程的流程图5是文件下载过程的流程图6是数据映射关系示意图7是驱动结构的层次关系示意图8是CANopen状态转换图9-12是对信息交换装置进行参数修改的一个操作举例的截图。
具体实施例方式以下提供实施例并结合附图对本发明做进一步详细的说明。如图1所示，本实施例的可动态配置的信息交换装置，包括数字信号处理器、CAN 总线接口和CANopen总线接口，设有RS232通信接口，所述数字信号处理器还外挂有存储 器，所述信息交换装置软件包括驱动程序模块、操作系统模块和应用程序模块，所述存储器 接用于存储参数配置文件；所述应用程序模块用于完成所述信息交换装置的各种应用功 能；所述存储器中可通过所述RS232通信接口与远程的配置装置连接以修改其中的参数配 置文件。所述参数配置文件的内容包括硬件参数、CAN协议参数、CANopen协议参数和数据 映射关系参数；所述应用程序模块包括CAN模块、CANopen模块、文件系统、SCI通信模块 和参数转换模块，所述CAN模块，主要用来处理CAN应用层协议；所述CANopen模块是用来 处理CANopen协议；所述文件系统使用来管理和存储文件；所述SCI通信模块是用来处理 IEC60870-101协议的，通过101协议来上传或者下载配置文件，所述参数配置模块是用来 处理解析配置文件及参数映射功能。数字信号处理器采用TI公司的DSP (Digital Signal Processing，数字信号处理 器)芯片TMS320F28335，操作系统采用TI公司的bios操作系统，应用程序采用一种可配置 的数据映射方案，能够将标准CAN2. OB协议转换为标准的CANopen协议。驱动程序模块实 现了 bios操作系统下DSP外设的驱动程序，信息交换装置的属性可通过配置装置进行动态 的配置，配置装置通过生成的配置文件可对信息交换装置的硬件参数、CANopen协议参数、 CAN协议参数及数据映射关系进行修改配置。所述配置装置可以是按照有相应配置软件的 计算机系统。在前期，要尽可能的搜集整理用户的需求，通过配置装置按照用户的需求生成需 要的配置文件。例如某用户在硬件设置方面需求为用户SCI的数据校验位为无奇偶校验；数据长度为8 ；停止位为1 ；波特率为 115200 ；CAN的通信波特率为115200bps ；CAN的波特率为9600bps。DutyCycle = 0. 5HeartPeriod (ms) = 200CheckBit = N0_PARITYDataLen = 8StopBit = 1BandRate = 115200CanOpenBaund(bps) = 115200CanBaund (bps) = 9600bpsCAN端与CANopen端数据映射需求为将CAN端数据ID为205的变量的第12位、13位、8位作位与运算后映射到CANopen 端数据索引为8193，子索引为O的变量的第O位；将CAN端数据ID为202的变量第7位，ID 为205变量的第9位，ID为207变量的第7位做位或后映射到CANopen端的索引为8194， 字索引为3的变量的第15位；将CANopen端的索引为8192，字索引为O的变量的第6位，索 引为8194，字索引为O的变量的第7位，索引为8195，字索引为3的变量的第2位作位或后 映射到CAN端数据ID为202的变量的第9位；将CAN端数据ID为205的变量第6位取反
5后映射到CANopen端的索引为8196，字索引为1的变量的第O位；将CAN端数据ID为207 的变量第7位直接映射到CANopen端的索引为8195，字索引为3的变量的第8位；将CAN端 数据ID为71的变量乘以100接映射到CANopen端的索引为8195，字索引为2的变量；将 CANopen端的索引为8195，字索引为3的变量乘以0. 01映射到CAN端数据ID为90的变量。所对应的配置文件中的映射关系为205. 12&&205. 13&&205. 8_ > 8193. 0. 2202. 7 Il 205. 9 Il 207. 7~ > 8194. 3. 15202. 9 < -8192. 0. 6 Il 8194. 0. 7 Il 8195. . 3. 2CANopen通信需求如下OD对象索引为9000，子索引为0的变量、映射到发送PDO数据字段的第一个。索 引为9001，子索引为0的变量、索引为9002，子索引为0的变量分别映射到发送PDOO的数 据区的第一个、第二个、第三个位置。OD对象索引为8207，子索引为0的变量、映射到发送PDO数据字段的第一个。索 引为8203，子索引为0的变量、索引为8204，子索引为0的变量分别映射到发送PDOl的数 据区的第一个、第二个、第三个位置。OD对象索引为8310，子索引为0的变量、映射到发送PDO数据字段的第一个。索 引为8209，子索引为0的变量、索引为8210，子索引为0的变量分别映射到发送PD03的数 据区的第一个、第二个、第三个位置。OD对象索引为8310，子索引为0的变量、映射到发送PDO数据字段的第一个。索 引为8209，子索引为0的变量、索引为8210，子索引为0的变量分别映射到发送PD03的数 据区的第一个、第二个、第三个位置。OD对象索引为8202，子索引为0的变量、映射到发送PDO数据字段的第一个。索 引为8201，子索引为0的变量、索引为8200，子索引为0的变量分别映射到发送PD03的数 据区的第一个、第二个、第三个位置。接下来，将生成的配置文件以文件的形式通过嵌入式串行文件传输协议下载到数 字信号处理器的外部闪存(即Flash存储器)中，如图2所示，是进行配置文件下载的示意 图。之后，信息交换装置读取配置文件，解析配置参数，系统状态切换到初始化状态，重新初 始化各个功能模块，完成后，系统进入正常的运行状态。以上工作过程可通过如图3所示的 流程图表不。嵌入式串行文件传输协议物理媒介采用RS232通信接口，选用IEC60870-101协议 作为其高层协议，使用文件系统模块(即前述的应用程序模块中的一个子模块)进行文件 的存储与管理。利用IEC60870-101协议中文件传输的报文来实现数据传输。在传输过程 中，串行文件传输协议与文件系统模块(比如可以是SAFE软件，也即文件存储与管理软件) 进行相结合，调用文件系统模块提供的API接口(API接口，即应用程序接口，是文件系统模 块所提供的功能接口，应用程序通过此接口来调用文件系统模块提供的功能)，可靠的将传 输的文件存储在非易失性的外部闪存中。在IEC60870-101协议的设计实现过程中，为了使文件传输的过程清晰，文件处理 代码更加高效，采用有限状态机设计文件传输的程序架构。采用有限状态机的设计方法，把 文件下载分成了 5种状态去处理，文件上传分成了 8种状态处理。图4、5分别是文件下载、上传的示意图。当信息交换装置接收到召唤目录报文，文件上传开始，文件上传的状态机启动，具 体过程如下1.数字信号处理器接收到召唤目录报文，进行回复目录报文；2.数字信号处理器接收到选择文件报文，进行回复文件准备就绪报文；3.数字信号处理器接收到召唤文件报文，数字信号处理器从外部闪存中读文件， 如果成功读取，进行回复节准备就绪报文。如果失败读取，进行回复检错报文，错误类型为 外部闪存读错误，转到步鄹9。4.数字信号处理器接收到召唤节报文，进行回复段报文；5.数字信号处理器本节数据全部传送结束后，进行回复最后的段报文；6.数字信号处理器接收到节否定确认，进行回复本节准备就绪；7.数字信号处理器接收到节肯定确认，如果还有后续的节，数字信号处理器从外 部闪存中读文件，如果成功读取，进行回复下一节准备就绪报文。转到步鄹4 ；如果失败读 取，进行回复检错报文，错误类型为外部闪存读错误，转到步鄹9;如果无后续的节，回复最 后的节；8.数字信号处理器接收到文件否定确认，数字信号处理器从外部闪存中读文件， 如果成功读取，进行回复第一节准备就绪报文，转到步鄹4;如果失败读取，进行回复检错 报文，错误类型为外部闪存读错误，转到步鄹9 ；数字信号处理器接收到文件肯定确认，文 件上传结束；9.数字信号处理器接收到格式化外部闪存操作，进行回复外部闪存操作确认，文 件上传结束。当数字信号处理器接收到文件准备就绪报文，文件下载开始，文件下载的状态机 启动，具体过程如下1.数字信号处理器接收到文件准备就绪报文，进行回复召唤文件；2.数字信号处理器接收到节准备就绪报文，进行回复召唤相应的节报文；3.数字信号处理器接收到段报文，进行存储段数据；4.数字信号处理器接收到最后的段报文，进行节确认；数字信号处理器如果肯定 确认，进行节存入外部闪存操作，转到步鄹5 ；数字信号处理器如果否定确认，进行回复节 否定确认；则转到步鄹2 ；5.数字信号处理器写外部闪存操作成功，进行回复节肯定确认，则转到步鄹6 ；数 字信号处理器写外部闪存操作错误，进行回复检错报文，错误类型为外部闪存写错误，转到 步鄹8 ；6.数字信号处理器接收到节准备就绪报文，进行回复召唤相应的节报文，转到步 鄹3，数字信号处理器接收到最后的节报文，进行文件确认；7.数字信号处理器如果否定确认，进行回复文件否定确认，转到步鄹2 ；数字信号 处理器如果肯定确认，进行回复文件肯定确认，文件下载结束；8.数字信号处理器接收到格式化外部闪存操作，进行回复外部闪存操作确认，文 件下载结束。通过IEC60870-101协议栈的文件传输机制，可以对文件进行分段、可靠的传输。
7同时定义传输原因请求，信息体地址为0，信息体元素为错误类型。在CANopen项目中，定义 了错误类型如下表一；同时还根据IEC60870-101协议的类型标识字段，定义类型标识134 为检错报文，请见表二。表一 增加了错误检错报文，使IEClOl协议的应用层功能更加健全，同时采用了上位机 进行监控，可以及时的显示报文错误的类型，便于使用者及时进行处理。这样应用层可以对接收到的报文进行检错，并提示配置软件，显示报文错误类型。CAN与CANopen可配置数据映射方案说明如下本实施例的技术方案主要是为了解决在标准CAN2. OB的应用层协议与CANopen协 议之间进行转化过程中，针对不同的客户对于CAN传输端传输数据与CANopen传输端传输 数据的映射关系的不同需求，设计了一种可动态配置的数据映射方案，通过动态的配置满 足了不同客户的需求。数据映射的关系为配置文件的一部分，开始存放于数字信号处理器的外部闪存 上，由配置软件生成，它用来描述CAN端数据与CANopen端传输数据的映射关系。在数字信 号处理器中，将CAN端需要传输的每一个数据赋予一个唯一的ID用来进行标识变量，配置 文件中映射关系是通过的CAN通信接口端传输数据的ID与CANopen端传输数据的索引和 子索引结合约定的逻辑标识符来表示的，其内容包含将CAN传输数据的ID映射到用户需要 的0D(0bject Dictionary)对象变量，将CAN传输数据的位映射到用户需要的位，或者将用 户需要的OD对象变量映射到CAN传输数据的ID，将用户需要的位映射到CAN总线接口端 传输数据的位。映射关系包括有符号整型映射，无符号整型映射，位映射(包括逻辑或、与、 非、位直接映射)，映射方案如图6所示。例如在用户的需求中，需要将CAN端数据ID为205的变量的第12位、13位、8位 作位与运算后映射到CANopen端数据索引为8193，子索引为O的变量的第O位；将CAN端数 据ID为202的变量第7位，ID为205变量的第9位，ID为207变量的第7位做位或后映射 到CANopen端的索引为8194，字索引为3的变量的第15位；将CANopen端的索引为8192， 字索引为O的变量的第6位，索引为8194，字索引为O的变量的第7位，索引为8195，字索 引为3的变量的第2位作位或后映射到CAN端数据ID为202的变量的第9位；此需求也就 是配置文件中参数映射关系表达式的前三个。用户需求的变化就是如上映射关系的变化。信息交换装置在重新复位或者配置文件发生更改时，解析模块都会从外部闪存中 读取配置文件，在初始化过程中，读取数据映射参数，解析逻辑关系，并在内存中动态开辟 数据空间，以特定的数据结构存放解析的逻辑映射关系，这样在数字信号处理器运行的过
9程中，通过一定的算法对这种特定的数据结构进行逻辑运算，达到数据映射的可动态配置。CANopen数据里的OD数据都是用OD数据索引来表示的。在CAN应用层协议里传 输的每一个数据也都有唯一的ID号。在数字信号处理器中一个CAN端数据用一个ID代表， 一个CANopen端的数据变量用一个OD索引值代表。在配置文件里我们通过ID和索引值加 上我们自己定义的逻辑关系表达式来表示特定的映射关系，这种表达式对于桌面配置软件 和数字信号处理器都是透明的。这样在数字信号处理器读取配置文件后，对这种逻辑关系 表达式进行解析，然后把这种关系存放到我们定义的链表节点中。通过上述所说的“一定的 算法”，便可达到可动态配置。本实施例中的自定义逻辑关系表达式示例。配置文件中参数映射关系表达式为205. 12&&205. 13&&205. 8- > 8193. 0. 2202. 7 Il 205. 9 Il 207. 7- > 8194. 3. 15202. 9 < -8192. 0. 6 Il 8194. 0. 7 Il 8195. 3. 2205. 6 -> 8196. 1. 0207. 7- > 8195. 3. 871*100- > 8195. 271*100-> 8195. 290 <-8195. 3*0. 01表示的含义为将CAN端数据ID为205的变量的第12位、13位、8位作位与运算后映射到CANopen 端数据索引为8193，子索引为0的变量的第0位；将CAN端数据ID为202的变量第7位，ID 为205变量的第9位，ID为207变量的第7位做位或后映射到CANopen端的索引为8194， 字索引为3的变量的第15位；将CANopen端的索引为8192，字索引为0的变量的第6位，索 引为8194，字索引为0的变量的第7位，索引为8195，字索引为3的变量的第2位作位或后 映射到CAN端数据ID为202的变量的第9位；将CAN端数据ID为205的变量第6位取反 后映射到CANopen端的索引为8196，字索引为1的变量的第0位；将CAN端数据ID为207 的变量第7位直接映射到CANopen端的索引为8195，字索引为3的变量的第8位；将CAN端 数据ID为71的变量乘以100接映射到CANopen端的索引为8195，字索引为2的变量；将 CANopen端的索引为8195，字索引为3的变量乘以0. 01映射到CAN端数据ID为90的变量。外设驱动的实现如下本实施例主要基于DSP28系列芯片的硬件平台，完成了 BIOS操作系统下 SCI (serialconmucation interface串行通信接口)及CAN外设驱动。外设驱动采用统一 的GIO类驱动模型，应用于DSP28系列芯片(如C2000)的硬件平台，实现了非阻塞的驱动模 式。驱动实现中采用了在DSP28芯片(C2000)平台下自定义实现的硬件抽象层PAL。本实 施例的驱动结构如图7所示，由上到下主要包括应用层，系统应用程序，GIOAPI函数(即 驱动程序对应用层提供的统一应用接口)，IOM微型驱动(即各种外设驱动的数据流的实 现，其依赖于设备抽象层，且被GIOAPI接口层调用)，设备抽象层(对各外围设备的寄存器 进行封装，完成特定功能，由IOM微型驱动层调用)，片上设备(指DSP芯片上的设备)，外 围设备(指DSP芯片上外设，如SCI等)。
基于DSP28系列芯片和bios操作系统的CANopen协议软件的实现方案说明如下基于bios操作系统的应用程序中，我们将CANopen协议栈运行在有限的状态之 中，系统可以根据外界的指令在不同的状态中切换，使得对于状态可控的CANopen协议栈 的控制更加的灵活。在bios操作系统中，本方案将CANopen协议栈的运行作为一种任务， CANopen协议栈的调度交给操作系统，而设计者不必再为CANopen协议栈的执行设定执行 顺序。在本实施例中，我们将CANopen协议栈的运行状态划分为如图8所示的以下五种状 态a. CANopen运行空闲状态；b. CANopen 初始化状态；c. CANopen 调试状态；d. CANopen 运行状态；e. CANopen 停止状态；在CANopen各种状态下，本实施例可以进行相应的CANopen协议栈模块的处理程 序。CANopen状态的切换可由更高一级的系统来调度控制实现。更高一级的系统可以是安 装在计算机中的桌面配置软件，或者另一个更高一层(软件架构分层)的模块，用于管理状 态的转移。本实施例中采用了安装在计算机中的桌面配置软件，通过RS232接口进行通信。 其中INIT状态用来初始化CANopen协议栈；IDLE状态使得CANopen协议栈运行在空闲状 态，不做任何事情；STOP状态用来停止CANopen的运行；DEBUG状态是用在调试阶段。通过配置文件进行CANopen协议参数配置方案说明如下CANopen协议规定CANopen从站的参数配置通过主站发送服务数据对象(SDO)进 行配置和修改。将CANopen的参数配置信息存放在配置文件中，在CANopen初始化阶段，通 过解析配置文件里的配置信息，然后在动态的内存中创建所需数据结构，来对CANopen从 站进行参数配置。CANopen协议参数配置主要有CANopen协议中PDO属性，CANOpen对象变量属性和 CANopen对象到PDO的映射，在配置文件中，我们用如下关系表达式来表示(见配置示例)。 在CANopen初始化过程中，我们会解析所述的关系表达式，来修改相应的参数，达到动态配 置和修改CANopen协议参数。以下是一个具体的配置示例CANopenPDO 属性
[CANopenPDO]
RxPdoO,127,5120，1，514，254，0，0，3
RxPdo1,127,5121,1，2147484418，254，0，0,0
RxPdo2,127，5122，1，2147484674，254，0，0,0
RxPdo3,127，5123，1，2147484930，254，0，0,0
TxPdoO,127，6144，0，386，254，100，20，3
TxPdo1,127,6145,0,642,254,100,60,3
TxPdo2,127,6146,0,898,254,100,80,3
TxPdo3,127，6147，0，2147484802，254，100，100，0
CANopen对象到PDO的映射
[PD0MAP]
110129]TxPdo2.2->8210.00130]TxPdo2.1->8209.00131]TxPdo2. 0->8310.00132]TxPdo 1. 2->8204. 00133]TxPdo 1. 1->8203. 00134]TxPdo 1. 0->8207. 00135]TxPdoO.2->9002. 00136]TxPdoO.1->9001. 00137]TxPdoO.0->9000. 00138]RxPdoO.2->8200.00139]RxPdoO.1->8201. 00140]RxPdoO. 0->8202. 00141]CanOpen 对象变量属性0142][VarTab]0143]15,8193,0，1，UNSIGNED,0,00144]15,8194,0，1，SIGNED，0，00145]15,8195,0，1，SIGNED,0,00146]15,9000,0，1，UNSIGNED,0,00147]15,9001,0，1，SIGNED,0,00148]15,9002,0，1，SIGNED,0,00149]15,8207,0，1，UNSIGNED,0,00150]15,8203,0，1，SIGNED,0,00151]15,8204,0，1，UNSIGNED,0,00152]15,8310,0，1，UNSIGNED,0,00153]15,8209,0，1，SIGNED,0,00154]15,8210,0，1，SIGNED,0,00155]本实施例的安全性方案如下0156]1.配置软件本身的安全性该软件通过硬件狗的保护，在没有硬件狗的情况下，
是无法使用的，从而从权限上保证了安全性。2.配置文件的安全性一股软件的配置文件为.ini文件，其实就是文本文件，这 样的配置文件，任何人都能打开，对于功能的安全(容易被人不小心更改)和技术安全(被 人获知我们的配置内容，从而进行逆向工程)是没法保证的，本方案采用的是加密的数据 库(Access)，除非破解Access，否则是无法查看配置文件的.从而保证了配置文件的安全。3.通信的安全性通信的安全主要体现在文件本身能够安全，无损伤的到达通信 节点，本方案采用的是基于101数据帧的串行文件传输协议，配置软件实现其主站，由于采 用专用协议，很大程度上保证了通信的安全性和稳定性。信息交换装置出厂之前，外部闪存中会保存有备份的配置文件，信息交换装置上 电之后，会按默认的配置文件进行系统参数的配置。当用户需求改变时，可通过配置软件， 进行参数的配置，配置软件将新的配置文件下载到数字信号处理器的外部闪存中，之后数字信号处理器会解析配置文件，按照新的配置参数重新初始化各个模块，这样数字信号处 理器就会工作在用户需求的状态下。以下是从数字信号处理器出厂、通过桌面配置软件进行参数配置、下载配置文件、 读取配置文件、解析配置文件的参数到运行在用户需求的状态下的一个完整的流程的说 明1.打开桌面配置软件打开桌面配置软件需要遵守使用合法的硬件狗(USBKey)，如果出现如图9所示 对话框，请申请合法的硬件狗，然后使用桌面配置软件。2.导入文件导入文件为从数据库中提取出CanOpen数字信号处理器的配置信息，显示在界面 供用户或观察，该数据库已经加密，只有通过桌面配置软件才能打开。点击桌面配置软件“文件”菜单，点击“导入文件”菜单项，如图10。点击“导入文件”菜单项，出现打开文件对话框，如图11。打开所需数据库文件，则配置信息导入桌面配置界面，状态栏有成功提示，如下图 12所示。3.修改配置桌面配置软件所能修改的部分主要包括硬件配置设置包括版本号、项目名称、SCI及eCAN硬件配置等信息。映射关系包括变量映射和PDO映射。属性设置包括CANopen协议中PDO属性，CANOpen对象变量属性和CANopen对象 到PDO的映射。映射节点包括CanID，变量索引和PD0。用户需求的变化也都集中在这几个地方，通过对桌面配置软件的界面的操作，即 可达到对可变部分的修改。4.下载配置文件下载文件是将当前界面的配置信息下载到数字信号处理器。点击“命令”菜单下 的“下载文件”菜单项。在我们点击下载文件菜单项时，桌面配置软件会将桌面的配置信心按照配置软件 与数字信号处理器的约定格式生成配置文件数据流，之后通过串行文件传输协议下载到数 字信号处理器中。5.导出文件导出文件是将界面信息导入到事先导入的数据库文件中，数据库文件为 CanOpenConfig. mdb。点击“文件”菜单下的“导出文件”菜单项。当然，桌面软件还提供配置文件上传功能，上传配置文件是将数字信号处理器中 的配置文件上传至桌面配置界面，以方便用户查看数字信号处理器中的配置信息。整个数字信号处理器在工作状态下，如果用户需求发生变化，可按照1 5的步骤 进行操作，在第4步下载完成后，数字信号处理器单板不需要进行上电复位，即可自动按照 用户的需求状态进行工作。以上内容是结合具体实施实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护 范围。
权利要求
一种可动态配置的信息交换装置，包括数字信号处理器、CAN总线接口和CANopen总线接口，其特征在于还设有RS232通信接口，所述数字信号处理器还外挂有存储器，所述数字信号处理器中设有驱动程序模块、操作系统模块和应用程序模块；所述存储器中存储参数配置文件，所述存储器可通过所述RS232通信接口与远程的配置装置连接以修改所述参数配置文件；所述驱动程序模块包含用于驱动数字信号处理器外设硬件的驱动程序，所述应用程序模块包括CAN模块、CANopen模块、文件系统模块、SCI通信模块和参数配置模块。
2.如权利要求1所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述参数配置文件 的内容包括硬件参数、CAN协议参数、CANopen协议参数和数据映射关系参数。
3.如权利要求2所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述SCI通信模块 通过IEC60870-101协议上传和/或下载所述参数配置文件。
4.如权利要求3所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述参数配置文件 中数据映射关系参数是通过所述CAN总线接口端所传输数据的ID与CANopen总线接口端 所传输数据的OD索引值建立的，具体是将CAN总线接口端传输数据的ID映射到用户需要 的OD对象变量，将CAN总线接口端传输数据的位映射到用户需要的位，或者将用户需要的 OD对象变量映射到CAN总线接口端传输数据的ID，将用户需要的位映射到CAN总线接口端 传输数据的位。
5.如权利要求1-4中任一所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述 CANopen协议具有五种工作状态，所述五种工作状态为运行空闲状态、初始化状态、调试状 态、运行状态和停止状态；所述驱动程序采用统一的GIO驱动模型结合硬件抽象层PAL实 现；所述IEC60870-101协议的程序架构采用有限状态机方式进行文件传输，将文件下载分 成5种状态并将文件上传分成8种状态进行处理。
6.如权利要求1-4中任一所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述 IEC60870-101协议中还设有错误检错报文。
7.如权利要求5所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述IEC60870-101 协议中还设有错误检错报文。
8.如权利要求7所述的可动态配置的信息交换装置，其特征在于所述操作系统是 bios操作系统，所述数字信号处理器是TMS320F28335数字信号处理器。
全文摘要
本发明涉及一种可动态配置的信息交换装置，包括数字信号处理器、CAN总线接口和CANopen总线接口，还设有RS232通信接口，所述数字信号处理器还外挂有存储器，所述数字信号处理器中设有驱动程序模块、操作系统模块和应用程序模块；所述存储器中存储参数配置文件，所述存储器可通过所述RS232通信接口与远程的配置装置连接以修改所述参数配置文件；所述驱动程序模块包含用于驱动数字信号处理器外设硬件的驱动程序，所述应用程序模块包括CAN模块、CANopen模块、文件系统模块、SCI通信模块和参数配置模块；通过简单修改所述参数配置文件即可使信息交换装置满足不同客户的不同需求，使用范围广，无需针对每个客户单独做研发设计，故节省了人力和成本。
文档编号H04L12/56GK101909013SQ20101025433
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者任会平, 何金奎, 冯明奇, 宫晓华, 尚江龙, 李耀辉, 淮伟华, 潘自强, 邹韬, 陈刚毅, 韩小光 申请人:艾默生网络能源有限公司