Rs232串口与以太网接口转换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及RS232串口与以太网接口转换器，包括串口通信模块、地址译码与数据传输电路、以太网通信模块及控制单元，所述地址译码与数据传输电路分别与串口通信模块、控制单元连接，所述以太网通信模块与控制单元连接。本实用新型能将RS232串口与以太网接口的数据进行转换，电力自动化设备可直接与以太网进行通信，进行数据传输与交换。
【专利说明】RS232串口与以太网接口转换器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力通讯领域，具体涉及将RS232串口数据与以太网数据进行相互转换的转换器。
【背景技术】
[0002]RS232 是美国电子工业协会EIA (Electronic Industry Associat1n)制定的一种串行物理接口标准，数据进行异步传输。RS232通信接口简单，在个人计算机和电力自动化通信设备中得到了广泛的应用。RS232串口的不足之处是通信速度慢，传输距离短，无法满足数据长距离传输的要求。
[0003]以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，其低成本、可靠性高、通信速率快、传输距离远。
[0004]在传统的电力自动化设备中，一般只有RS232或者RS485通信接口，没有以太网通信接口，现有技术中有很多将RS232串口与其它接口进行转换的设备，比如RS232与USB相互转换，但是很少有与以太网接口进行转换的装置。这样就导致电力自动化设备无法直接与以太网进行通信，不能满足电力系统发展的需求。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术中电力自动化设备无法直接与以太网进行通信的技术问题，本实用新型提供RS232串口与以太网接口转换器。
[0006]本实用新型所采用的技术方案如下:RS232串口与以太网接口转换器，包括串口通信模块、地址译码与数据传输电路、以太网通信模块及控制单元，所述地址译码与数据传输电路分别与串口通信模块、控制单元连接，所述以太网通信模块与控制单元连接。
[0007]所述串口通信模块包括依次连接的RS232串口、串口电平转换器以及UART控制器，所述RS232串口设有至少一个；UART控制器连接地址译码与数据传输电路。
[0008]所述地址译码与数据传输电路为CPLD芯片。
[0009]所述控制单元包括微控制器、数据存储器及程序存储器，微控制器分别与数据存储器、程序存储器、以太网通信模块、地址译码与数据传输电路连接。
[0010]所述以太网通信模块包括相连接的以太网物理层收发器与以太网接口，以太网物理层收发器与控制单元连接。
[0011]所述以太网物理层收发器设有两个，均为单端口的物理层收发器；所述以太网接口设有两个，均采用HR911105芯片。
[0012]本实用新型工作原理:微控制器上电复位后，进行软硬件初始化工作。初始化完成后，即可进行RS232串口数据与以太网数据的转换。用户将需要发送的数据通过RS232串口接口发送到本实用新型的串口通信模块，串口通信模块将接收到的数据传送到微控制器。微控制器处理并解析串口数据，最终通过以太网接口发送到上位机或者PC机。若用户需接收数据，则本实用新型通过以太网接口接收上位机或者PC机的数据，并将数据传送至微控制器，微控制器处理并解析以太网数据，将处理后的数据发送至串口通信模块，最终，串口通信模块通过RS232接口将数据发送至用户。
[0013]采用以上技术方案，本实用新型与现有技术相比有以下优点:
[0014]1、能将RS232串口与以太网接口的数据进行转换，电力自动化设备可直接与以太网进行通信，进行数据传输与交换。
[0015]2、有4个RS232串口，2个以太网接口，通信接口多，能同时满足多路通信数据的转换，并行处理数据能力强，能满足大数据通信要求。
[0016]3、微控制器采用PowerPC内核，运算速度快，网络处理能力强，数据吞吐量大，效率高，转换速度快。
[0017]4、结构小巧紧凑，便于安装。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0020]实施例
[0021]如图1所示，本实用新型包括RS232串口 1、串口电平转换器2、UART控制器3、CPLD芯片4、微控制器(PowerPC) 5、数据存储器(SDRAM) 6、程序存储器(Nand Flash) 7、以太网物理层收发器(RTL8201)8、以太网接口(RJ_45)9 构成。CPLD 芯片 4、SDRAM 6,Nand Flash 7及以太网物理层收发器8通过数据总线、地址总线分别与微控制器5相连接。以太网物理层收发器8与以太网接口 9相连接，以太网接口 9包含以太网变压器。RS232串口 I与串口电平转换器2相连接，串口电平转换器2与UART控制器3相连接，构成串口通信模块10。UART控制器3与CPLD芯片4连接。
[0022]RS-232串口连接现场设备，接收现场设备发送的串口数据至串口通信模块，发送串口通信模块的数据至现场设备。CPLD芯片实现地址译码和数据总线，满足数据传输的作用。以太网接口 RJ-45发送微控制器的数据至上位机或者PC，接收上位机或者PC的数据至微控制器，完成以太网通信的功能。
[0023]串口电平转换器2采用MAX232芯片。MAX232芯片是美信(MAXM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，完成RS232电平与TTL电平的相互转换。UART控制器3采用ST16C554芯片。ST16C554是EXAR公司生产的通用异步收发器，其内部有4个串口通道，每个通道具有独立控制发送和接收。
[0024]以太网物理层收发器(RTL8201)8是一个单端口的物理层收发器，它实现了全部的10/100M以太网物理层功能。RJ-45以太网接口采用HR911105芯片。HR911105自身带有网路变压器。
[0025]微控制器是一个PowerPC内核的微处理器，型号为PPC405EPPowerPC是一种RISC架构的CPU，主要应用于PC、网络通讯、工业控制领域。PPC405EP是IBM/AMCC公司高性能嵌入式32位RISC，运算速度高达333MI/S，内部集成微控制器的常用外围组件，并专为嵌入式应用进行了优化，特别适用于工业控制领域。PPC405EP具有独立的16Kb数据缓存(Cache)和16Kb指令缓存(Cache)。PPC405EP提供的主要内部设备有:虚拟内存管理单元MMU ;2个10/100Mb/s以太网控制器；SDRAM控制器；2个UART ;外围接口总线；可编程中断控制器:PCI V2.2接口标准模块；DMA控制模块，可编程定时/计数器等。PPC405EP的最高工作频率是333MHz，本实用新型采用33MHz的有源晶体振荡器提供系统时钟，通过设定芯片内部的锁相环(PLL)使其工作在核心频率333MHz。
[0026]上述的PPC405EP微控制器内部不提供程序运行所需的程序存储器ROM和随机存储器RAM，因此必须通过外部扩展提供所需的程序存储器ROM和随机存储器RAM。优选的，本实用新型采用512Mb的Nand Flash作为程序存储器，芯片型号为:K9F4G08U0M ;采用4片32Mb的SDRAM作为数据存储器，芯片型号为:MT48LC16M16A2TG。大容量的Flash Memory和SDRAM为系统软件的稳定、快速运行提供了有力的保证。
[0027]上述实施例为本实用新型的一种实施方式，但本实用新型的实施方式并不限定与此，从事该领域技术人员在未背离本实用新型精神和原则下所做的任何修改、替换、改进，均包含在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，包括串口通信模块、地址译码与数据传输电路、以太网通信模块及控制单元，所述地址译码与数据传输电路分别与串口通信模块、控制单元连接，所述以太网通信模块与控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述串口通信模块包括依次连接的RS232串口、串口电平转换器以及UART控制器，所述RS232串口设有至少一个；UART控制器连接地址译码与数据传输电路。
3.根据权利要求2所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述串口电平转换器采用MAX232芯片。
4.根据权利要求2所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述UART控制器采用ST16C554芯片。
5.根据权利要求1所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述地址译码与数据传输电路为CPLD芯片。
6.根据权利要求1所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述控制单元包括微控制器、数据存储器及程序存储器，微控制器分别与数据存储器、程序存储器、以太网通信模块、地址译码与数据传输电路连接。
7.根据权利要求6所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述微控制器采用PowerPC内核的微处理器。
8.根据权利要求6所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述程序存储器采用Nand Flash，数据存储器采用SDRAM。
9.根据权利要求1所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述以太网通信模块包括相连接的以太网物理层收发器与以太网接口，以太网物理层收发器与控制单元连接。
10.根据权利要求9所述的RS232串口与以太网接口转换器，其特征在于，所述以太网物理层收发器设有两个，均为单端口的物理层收发器；所述以太网接口设有两个，均采用HR911105 芯片。
【文档编号】G06F13/40GK204229397SQ201420689790
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】李校龙, 涂少煌 申请人:广州智光电气股份有限公司