专利名称：用于工业现场控制的mvb-lin网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及网络技术，具体涉及MVB总线和LIN总线之间的数据转换装置。
技术背景目前，基于工业控制领域的控制方式, 一般地还是采用直通导线式的控制方式 居多，由于导线数量极多，接点处发生故障的几率很大，因此系统的可靠性很低， 故障率高，维修难度很大。采用工业总线控制方式则越来越受到重视。MVB网络是一种专门为工业现场总线设计的网络，目前已成为一种在国外和国内大量使用的高可靠性现场总线网络，但由于专业性太强，对外接口还不是特别方 便。而LIN通讯方式是目前应用广泛的通讯方式之一，其特点如下(1)单主机多 从机组织(即没有总线仲裁)，配置灵活；(2)基于普通UART/SCI接口的低成本 硬件实现低成本软件协议；(3)带时间同步的多点广播接收，从机节点无需石英或 陶瓷谐振器，可以实现自同步；(4)保证信号传输的延迟时间。可选的报文帧长度-2、 4和8字节；(5)数据校验和的安全性和错误检测，自动检测网络中的故障节点； (6)使用最小成本的半导体组件(小型贴片，单芯片系统)。速度高达20kbit/s。 在机车车辆、汽车等领域，很多设备都提供LIN接口来进行设备间的通讯，将其与 MVB总线结合起来，使目前带有LIN通讯方式的设备都能在MVB网络上进行数据流的 交互，发明一种基于MVB-LIN的网关替代传统的控制方式，对于实现传统工业控制 的现代化具有十分重要的意义。针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种 新型的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，从而克服现有技术中所存在的问题是十 分必要的。 发明内容鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型的目的是研究设计一种新型 的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，从而解决MVB总线和LIN总线连接与数据交换 问题。本实用新型所述的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN总线和MVB-LIN网关组成；其结构在于MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控 制器、MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、匿B网络冗余接口和LIN总线接口所 组成。核心控制芯片C8051F530主控制器的一侧与MVB协议控制芯片相连接。另一测 与LIN总线接口相连接。MVB协议控制芯片的另一测顺序与MVB变压器隔离接口、 MVB 网络冗余接口及MVB总线相连接。LIN总线接口另一测与LIN总线相连接。本实用新型所述的MVB协议控制器，负责将核心控制芯片C8051F530主控制器要 传输的数据打包成MVB网络协议规定的数据流送到MVB总线收发器或者将MVB总线收 发器经MVB网络冗余接口 、 MVB变压器隔离接口送来的信号解析成标准数据并存入自 身的缓存区，以供控制芯片C8051F530主控制器读取。本实用新型所述的控制芯片C8051F530主控制器负责控制MVB协议控制芯片的 工作时序和LIN数据流的生成，以及电压监视、软件狗和/或工作电源的控制。本实用新型所述的LIN总线物理接口是LIN总线的对外接口电路，它将总线信号 解调成LIN信号送到控制芯片C8051F530主控制器的数据流，供控制芯片C8051F530 主控制器处理或将其生成的LIN信号送到LIN总线物理接口生成符合LIN通讯的信号 与外界通信。本实用新型与传统的控制方式相比，采用网络控制有以下优点特点MVB-LIN网关传统方式可靠性极高低灵活性好差通用性好差f曰息里极大小可维护性好差冗余是否成本低低本实用新型具有结构新颖、并具有可靠性、灵活性、通用性和成本低廉等优点，非常适合于工业现场的应用领域。其大批量投入市场必将产生积极的社会效益 和显著的经济效益。
本实用新型有三幅附图，其中 附图l为本实用新型的结构框图； 附图2为MVB网络接口图； 附图3为C8051F530主控制器及LIN接口图。
具体实施方式
如图1 图3所示的一种用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN 总线和MVB-LIN网关组成。MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB 协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、 MVB网络冗余接口和LIN总线接口所组成。核 心控制芯片C8051F530主控制器的一侧与MVB协议控制芯片相连接。另一测与LIN总 线接口相连接。MVB协议控制芯片的另一测顺序与MVB变压器隔离接口、 MVB网络冗 余接口及MVB总线相连接。LIN总线接口另一测与LIN总线相连接。MVB网络协议控制器是MVB网络的核心器件，它负责将核心控制芯片C8051F530 主控制器要传输的数据打包成MVB网络协议所规定的数据流送到MVB总线收发器，或 者将MVB总线收发器送来的信号解析成标准数据并将其存入自身的缓存区，以供核 心控制芯片C8051F530主控制器读取。C8051F530主控制器是整个网关的核心部分，它由两部分组成即硬件和控制 软件。硬件的作用主要是负责控制MVB协议控制器芯片的工作时序，以及LIN数据流 的生成，同时还要负责电压监视、软件狗、工作电源提供等。LIN总线物理接口是LIN的对外接口电路，它将外总线信号解调成LIN控制器的 数据流，供核心控制芯片C8051F530主控制器处理，或将核心控制芯片C8051F530 主控制器生成的LIN信号送到LIN总线物理接口生成符合LIN通讯的信号与外界通 信。LIN接口部分主要是由LIN物理层接口芯片TH8080构成，它主要完成C8051F530 处理器通信信号与LIN物理总线信号之间的相互转换。为核心控制芯片C8051F530 主控制器提供一个与LIN物理总线的接口 。
权利要求1、一种用于工业现场控制的MVB-LIN网关，是由MVB总线、LIN总线和MVB-LIN网关组成；其特征在于MVB-LIN网关是由核心控制芯片C8051F530主控制器、MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口和LIN总线接口所组成；核心控制芯片C8051F530主控制器的一侧与MVB协议控制芯片相连接；另一测与LIN总线接口相连接；MVB协议控制芯片的另一测顺序与MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口及MVB总线相连接；LIN总线接口另一测与LIN总线相连接。
专利摘要本实用新型所述的用于工业现场控制的MVB-LIN网关，由MVB总线、LIN总线和MVB-LIN网关组成。网关是由C8051F530主控制器、MVB协议控制器、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口和LIN总线接口组成。C8051F530主控制器的一侧顺序与MVB协议控制芯片、MVB变压器隔离接口、MVB网络冗余接口及MVB总线连接。另一测顺序与LIN总线接口、MVB总线连接。总线间通过网关双向通信。该网关是一种符合IEC61375、IEC61158标准的MVB网络和LIN现场总线相结合的数据交换工具，具有设计新颖、高可靠性、高灵活性和成本低廉的特点，在铁路机车车辆工业领域均有广泛的应用前景。
文档编号H04L12/66GK201219271SQ20082001231
公开日2009年4月8日 申请日期2008年4月22日 优先权日2008年4月22日
发明者董笑辰, 马晨普 申请人:中国北车股份有限公司