专利名称：一种CANopen-CAN网关的制作方法
技术领域：
一种 CANopen-CAN 网关技术领域[0001]本实用新型涉及一种网络数据交换工具，特别是一种CANopen-CAN网关。
技术背景[0002]CANopen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，往往需要经过网关才能与被控设备通信。[0003]CANopen-CAN 网关是将符合 CIA (CAN in Automation)标准的 CANopen 网络技术和接口简单、价格低廉、调试方便和性能可靠的CAN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，在城市轻轨、地铁和 汽车等工业领域有广泛的应用前景。但当前使用的CANopen-CAN网关外围接口不是 很丰富，没有其他辅助调试和记录数据的接口。现场调试和使用非常不便，必须要专 业技术人员带上仿真器才可以监控数据，所以开发一种有丰富接口便于调试和使用的 CANopen-CAN网关既顺应发展趋势又具有很强的实用性。发明内容[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计一种具有记录和监视功能 的 CANopen-CAN 网关。[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种CANopen-CAN网关， 包括主控制器模块、CANopen接口模块、CAN接口模块和供电单元，所述的主控制器模 块通过内部总线分别与CANopen接口模块和CAN接口模块连接，所述的主控制器模块还 分别通过内部总线与SD卡接口模块和USB接口模块连接。[0006]本实用新型所述的SD卡接口模块通过SPI 口与主控制器模块相连；所述的USB 接口模块采用嵌入式USB接口器件SL811HST，该器件内置USB主/从控制器，支持全 速和低速数据传输，能自动识别低速或全速设备。[0007]本实用新型所述的主控制器模块包括AT91SAM7A3芯片。[0008]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果[0009]1、由于本实用新型丰富了 CANopen-CAN网关的外围接口，提供了 USB接口和 SD卡接口用来监控和记录数据，开发和调试人员可以借助CANopen-CAN网关的SD卡 接口记录数据到SD卡，通过USB接口实时监控数据，方便调试人员监控数据，大大提高 了现场调试人员的效率。[0010]2、本实用新型改变了传统CANopen-CAN网关的只具有单一通信功能的现状， 提供了丰富的接口为设备软件升级打下了很好的基础，可扩展性非常强。[0011]3、研发人员通过读取SD卡上的数据，可以获得网络上的历史数据，通过历史 数据的分析可以发现问题，提高设备的稳定性。3
[0012]本实用新型仅有附图1张，其中[0013]图1 是 CANopen-CAN 网关图。[0014]图中1、主控制器模块，2、SD卡接口模块，3、USB接口模块，4、CANopen接口模块，5、供电单元，6、CAN接口模块。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1所示，一种 CANopen-CAN网关，包括主控制器模块1、CANopen接口模块4、CAN接口模块6和 供电单元5，所述的主控制器模块1通过内部总线分别与CANopen接口模块4和CAN接 口模块6连接，所述的主控制器模块1还分别通过内部总线与SD卡接口模块2和USB 接口模块3连接。所述的SD卡接口模块2通过SPI 口与主控制器模块1相连；所述的 USB接口模块3采用嵌入式USB接口器件SL811HST，该器件内置USB主/从控制器， 支持全速和低速数据传输，能自动识别低速或全速设备。所述的主控制器模块1包括 AT91SAM7A3 芯片。[0016]本实用新型的工作原理如下[0017]主控制器模块1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CANopen协议控制器芯片的工作时序，以及CANopen 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；软件的作用是根据 现场应用要求，控制CANopen协议控制芯片的工作时序，将CANopen数据在主控制器模 块1中进行处理、传输给USB接口模块3，并对SD卡进行写操作记录网络上数据供开发 人员分析。[0018]SD卡接口模块2通过SPI 口与主控制器模块1连接，另外主控制器模块1还提 供额外引脚来检测卡的存在和写保护功能。SPI总线模式下，CS为主控制器模块1向SD 卡发送的片选信号，SCLK为主控制器模块1向SD卡发送的时钟信号，DI(Datahi)为主 控制器模块1向SD卡发送的单向数据信号，DO(DataOut)为SD卡向主控制器模块1发 送的单向数据信号。选择SD模式通信实现高速通信.采用GPIO接口满足特定的SD规 范协议。[0019]USB接口模块3使用SL811HST芯片，内含USB主/从控制器，支持全速 (foil-speed)/低速(low-speed)数据传输，并能自动识别低速或者全速设备，SL811HST 芯片所提供的接口可与微控制器和DSP相连。此外，SL811HST芯片内部有一个256字 节的RAM，可用做控制寄存器或数据缓冲器。[0020]CANopen接口模块4是CANopen网络的物理接口，它由两部分组成即 CANopen总线收发器和光电隔离器件。光电隔离器件是将CANopen网络的外电路信号 经过光隔离送入总线收发器，或者将总线收发器的信号经光隔离器件送CANopen网络。 CANopen总线收发器是CANopen协议控制器和高频隔离变压器的电气接口，它将协议控制器送来的数字信号转换成差分信号，然后将该信号送至光电隔离器件，或者将光电隔 离器件送来的差分网络信号解码成数字信号，送入协议控制器。[0021]供电单元5包括几种等级的电源芯片及保护电路，负责整个系统的供电。产生的电压等级包括隔离的+5V电压、+3.3V电压和+2.5V电压。[0022] CAN接口模块6将外总线信号解调成CAN控制器的数据流，供控制器处理， 或将控制器生成的CAN信号送到CAN总线物理接口生成符合CAN通讯的信号与外界通
权利要求1.一种CANopen-CAN网关，包括主控制器模块(1)、CANopen接口模块、CAN接口模块(6)和供电单元( ，所述的主控制器模块(1)通过内部总线分别与CANopen接 口模块(4)和CAN接口模块(6)连接，其特征在于所述的主控制器模块(1)还分别通 过内部总线与SD卡接口模块(2)和USB接口模块(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种CANopen-CAN网关，其特征在于所述的SD卡接 口模块⑵通过SPI 口与主控制器模块⑴相连；所述的USB接口模块(3)采用嵌入式 USB接口器件SL811HST，该器件内置USB主/从控制器，支持全速和低速数据传输， 能自动识别低速或全速设备。
3.根据权利要求1所述的一种CANopen-CAN网关，其特征在于所述的主控制器 模块(1)包括AT91SAM7A3芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种CANopen-CAN网关，包括主控制器模块、CANopen接口模块、CAN接口模块和供电单元，所述的主控制器模块通过内部总线分别与CANopen接口模块和CAN接口模块连接，所述的主控制器模块还分别通过内部总线与SD卡接口模块和USB接口模块连接。所述的USB接口模块采用嵌入式USB接口器件SL811HST。本实用新型丰富了CANopen-CAN网关的外围接口，提供了USB接口和SD卡接口用来监控和记录数据，开发和调试人员可以借助SD卡接口记录数据到SD卡，通过USB接口实时监控数据，方便调试人员监控数据，大大提高了现场调试人员的效率。
文档编号H04L12/66GK201813396SQ20102056468
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者吴涛, 李时智, 石勇 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心