专利名称：一种基于dsp的工业以太网串口服务器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉 及数据传输及通信领域，尤其是一种基于DSP的工业以太网串口 服务器。
背景技术：
随着信息技术与因特网的发展，目前，在工业数据采集系统领域中，对于远程 的数据传输的各方面要求越来越高，传统的RS232/485已无法满足实际的需要，数据的 实时、大批量的传输及距离都受到了限制。工业以太网以其高速的数据传输、可靠稳定 成熟的技术、兼有远距离通信的优点成为当前工业远程数据通信系统中的首先方式。以太网串口服务器是一种数据转换器，一方面处理来自网络客户端的数据，将 其发往相应的串口；另一方面，处理串口的数据，将其发送到远端。如今，各种类型 的工业以太网串口服务器的出现，虽然在功能、通信速率、远程传输方面满足了实际的 要求。然而，随着各种通讯设备的大量使用以及新技术的出现，以往设备的缺陷也逐渐 显露出来，其主要问题有其一，现场采集数据的通道(RS232/485)过少，如要扩充通 道，则需相应增加更多的芯片，成本大大提高；其二，数据采集及转发速率低下，无法 满足实时要求；其三，对以太网控制芯片的相关编程操作复杂。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够实现多通道采集、成本低、操作简单的基 于DSP的工业以太网串口服务器。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种基于DSP的工业以太 网串口服务器，包括DSP数字信号处理器，DSP数字信号处理器的信号输入输出端分别 与多个以太网控制模块和多个异步串行通信接口模块相连，DSP数字信号处理器通过以 太网控制模块与多个远程主站通讯，DSP数字信号处理器通过异步串行通信接口模块与 外部数据采集终端通讯，DSP数字信号处理器采用I2C总线协议与用于存储网络参数信 息、串口通信参数信息的参数存储器通信。由上述技术方案可知，本实用新型使用异步串行通信接口模块外部接口地址空 间，节省硬件资源的同时，利于扩展更多的功能；采用直接寻址的方式，与多个以太网 控制模块和多个异步串行通信接口模块进行读写、数据交互，如同访问外部存储器，稳 定性显著提高；所采用的以太网控制模块和异步串行通信接口模块都支持高速的数据传 输，通信速率得以保障；可面向多用户，多任务处理；体积小，安全可靠，有效降低了 整个系统的投资，有明显的经济效益。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的应用示意图。具体实 施方式一种基于DSP的工业以太网串口服务器，包括DSP数字信号处理器1，DSP数 字信号处理器1的信号输入输出端分别与多个以太网控制模块2和多个异步串行通信接口 模块3相连，DSP数字信号处理器1通过以太网控制模块2与多个远程主站9通讯，DSP 数字信号处理器1通过异步串行通信接口模块3与外部数据采集终端10通讯，DSP数字 信号处理器1采用I2C总线协议与用于存储网络参数信息、串口通信参数信息的参数存储 器5通信，如图1所示。结合图1，所述的DSP数字信号处理器1采用TMS320F2812芯片， TMS320F2812芯片的AO A15引脚分别接多个以太网控制模块2和多个异步串行通 信接口模块3，所述的以太网控制模块2采用W5100芯片，所述的异步串行通信接口模 块3采用TL16C752B芯片，TMS320F2812芯片通过外部接口地址空间与TL16C752B芯 片交互式连接，TMS320F2812芯片通过外部接口地址空间与W5100芯片交互式连接。 TMS320F2812芯片的GPIO引脚分别接LCD液晶显示屏6、收发数据指示模块7和用 于实时显示所有串口的配置信息及网络IP、端口号的参数信息的参数信息显示模块8。 TMS320F2812芯片外接电源管理模块、有源晶振模块和看门狗模块，TMS320F2812芯片 采用SPI总线协议与FLASH存储器4通信，TMS320F2812芯片采用I2C总线协议与参数 存储器5通信。所述的收发数据指示模块7由一组红色发光二极管和一组绿色发光二极 管组成，红色的发光二极管点亮表示正在发送数据，绿色的发光二极管点亮表示正在接 收数据。同时收发数据指示模块7也指明此时进行读写的端口号和串口号。结合图1，所述的TL16C752B芯片内含双UART，并自带64字节的收发FIFO， 最大波特率可达3Mbps。通过相应的译码芯片，将各个TL16C752B芯片的片选信号映射 到DSP数字信号处理器1的XINTF ZoneO (0x002000-0x004000)的地址区域，使用DSP数
字信号处理器1的读写控制信号直接驱动各个TL16C752B芯片的读控制信号I^R和
写信号ICW。所述的W5100芯片内部集成有10/100M以太网控制器，内置硬件TCP/IP 协议栈支持TCP、UDP等网络协议，每个W5100芯片支持4个独立端口同时运行。亦 通过译码器芯片，采用直接并行总线方式，将各个W5100芯片的片选信号映射到DSP数 字信号处理器1的XINTFZone2 (0x080000-0x100000)地址区域，使用DSP数字信号处理
器1的读写控制信号R/W直接驱动各个W5100的读控制信号RD和写信号WR。结合图2，所述的以太网控制模块2通过网卡接口 RJ45接入以太网，并与多个 远程主站9通信，所述的异步串行通信接口模块3通过RS232接口或RS485接口与外部 数据采集终端10相连，所述的以太网控制模块2、异步串行通信接口模块3的个数均为 5 10个。本实用新型设在多个远程主站9与各外部数据采集终端10之间，对于众多的 端口和串口，通过本实用新型，远程主站9与外部数据采集终端10之间可实现数据的无 缝对接。本实用新型实时地对所有网络客户端进行数据监听，一旦捕捉到合法的TCP/IP 数据包后，将有效的数据信息解析出来，经TMS320F2812芯片内部寻址，查找当前的服 务端口号，按照内部编排好的服务端口号和串口号的之间对应的所属关系，寻找异步串行通信接口模块3所在的地址空间，找到与之对应的串口号，将数据发往该串口上。同 理，亦能从UART中取出来自串口上的数据，进行TCP/IP的打包处理，通过以太网控制 模块2传送至以 太网。
权利要求1.一种基于DSP的工业以太网串口服务器，其特征在于包括DSP数字信号处理器 (1)，DSP数字信号处理器(1)的信号输入输出端分别与多个以太网控制模块(2)和多个 异步串行通信接口模块⑶相连，DSP数字信号处理器⑴通过以太网控制模块(2)与多 个远程主站(9)通讯，DSP数字信号处理器(1)通过异步串行通信接口模块(3)与外部数 据采集终端(10)通讯，DSP数字信号处理器(1)采用I2C总线协议与用于存储网络参数 信息、串口通信参数信息的参数存储器(5)通信。
2.根据权利要求1所述的基于DSP的工业以太网串口服务器，其特征在于所述的 DSP数字信号处理器(1)采用TMS320F2812芯片，TMS320F2812芯片的AO A15弓| 脚分别接多个以太网控制模块(2)和多个异步串行通信接口模块(3)，所述的以太网控制 模块⑵采用W5100芯片，所述的异步串行通信接口模块⑶采用TL16C752B芯片， TMS320F2812芯片的GPIO引脚分别接LCD液晶显示屏(6)、收发数据指示模块(7)和用 于实时显示所有串口的配置信息及网络IP、端口号的参数信息的参数信息显示模块(8)， TMS320F2812芯片外接电源管理模块、有源晶振模块和看门狗模块，TMS320F2812芯片 采用SPI总线协议与FLASH存储器⑷通信，TMS320F2812芯片采用I2C总线协议与参 数存储器(5)通信。
3.根据权利要求1所述的基于DSP的工业以太网串口服务器，其特征在于所述的 以太网控制模块(2)通过网卡接口 RJ45接入以太网，并与多个远程主站(9)通信，所述 的异步串行通信接口模块(3)通过RS232接口或RS485接口与外部数据采集终端(10)相 连。
4.根据权利要求1所述的基于DSP的工业以太网串口服务器，其特征在于所述的 以太网控制模块⑵、异步串行通信接口模块(3)的个数均为5 10个。
5.根据权利要求2所述的基于DSP的工业以太网串口服务器，其特征在于所述的 收发数据指示模块(7)由一组红色发光二极管和一组绿色发光二极管组成。
专利摘要本实用新型涉及一种基于DSP的工业以太网串口服务器，包括数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP的信号输入输出端分别与多个以太网控制模块和多个串行通信接口模块相连，数字信号处理器DSP通过以太网控制模块接入以太网，数字信号处理器DSP通过串行通信接口模块与外部数据采集终端通讯，数字信号处理器DSP采用I2C总线协议与参数存储器通信。本实用新型采用直接寻址的方式，与多个以太网控制模块和多个串行通信接口模块进行读写、数据交互，如同访问外部存储器，稳定性显著提高；所采用的以太网控制模块和串行通信接口模块都支持高速的数据传输，通信速率得以保障。
文档编号H04L29/06GK201797528SQ20102025709
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者崔北京, 李林, 金治夫, 陶维青 申请人:安徽科大智能电网技术有限公司