基于c8051f040核微处理器的arcnet-hdlc网关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，采用插卡式设计，包括ARCNET接口板卡、HDLC接口板卡、主控板卡、电源板卡、RS232和USB接口板卡、背板。所述ARCNET接口板卡、HDLC接口板卡、主控板卡、电源板卡、RS232和USB接口板卡均通过背板连接，电源板卡为ARCNET接口板卡、HDLC接口板卡、主控板卡、RS232和USB接口板卡提供工作电压。所述ARCNET接口板卡负责ARCNET总线数据输入输出；所述HDLC接口板卡负责HDLC总线的输入输出；所述主控板卡以一片C8051F040微处理器为基础，负责ARCNET协议的编解码、HDLC协议编解码、协议功能转换、实现ARCNET总线主、HDLC总线主的功能和数据处理。本网关符合ANSI878.1 ARCNET和ISO13239-2002标准，具有通用性强、可靠性强等特点，解决了总线间接口问题，适合在铁路行业内推广。
【专利说明】基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关。
【背景技术】
[0002] 随着国内铁路的高速发展，国外很多先进的技术涌入到国内市场。我国现在用的 列车通信总线主要有ARCNET、HDLC、MVB和WORLDFIP等。在一辆车上只有一种总线形式存 在。这就涉及到一个问题，有些产品的对外接口是固定的，从而在应用到其他总线列车上时 出现接口不统一，无法使用的现象。于是ARCNET-HDLC网关便成为两种总线接口必须的关 键设备，对于铁路机车行业的技术通用性有着重要意义。
[0003] ARCNET是1977年由Datapoint公司开发的一种安装广泛的局域网（LAN)技术，采 用令牌总线（tokenbus)方案管理LAN上工作站和其他设备之间的共享线路，其中，LAN服务 器总是在一条总线上连续循环的发送一个空信息帧。当有设备要发送报文时，它就在空帧 中插入一个"令牌"以及相应的报文。当目标设备或LAN服务器接收到该报文后，就将"令 牌"重新设置为0,以便该帧可被其他设备重复使用。这种方案是十分有效的，特别是在网 络负荷大的时候，它为网络中的各个设备提供平等使用网络资源的机会。ARCNET可采用同 轴电缆或光缆线。ARCNET为4项主要的LAN技术之一，其他三项为Ethernet，tokenring和 FDDI。同时，ARCNET也是现在的工业控制中的通讯方法之一。其他通讯还有PROFIBUDP，C ΑΝ0ΡΕΝ，DEVICENET，ETHERNET等一系列的通讯手段。ARCNET标准规定的总线特点如表1所 TTT .
【权利要求】
1. 基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在于，采用插卡式设计，包 括ARCNET接口板卡、皿LC接口板卡、主控板卡、电源板卡、RS232和USB板卡及背板；所述 ARCNET接口板卡、皿LC接口板卡、主控板卡、电源板卡、RS232-USB板卡均通过背板连接并 通信，所述电源板卡为所述ARCNET接口板卡、皿LC接口板卡、主控板卡W及RS232-USB板 卡提供工作电压；所述ARCNET接口板卡负责ARCNET总线数据输入输出；所述皿LC接口板 卡负责皿LC总线的输入输出；所述主控板卡W-片C8051F040微处理器为CPU中央处理 器，负责ARCNET协议的编解码、皿LC协议编解码、协议功能转换、实现ARCNET总线主、皿LC 总线主的功能和数据处理；所述CPU中央处理器通过所述背板接收来自皿LC接口板卡和 ARCNET接口板卡的数据进行处理，同时对ARCNET总线和皿LC总线的同步报文进行解析和 处理。
2. 根据权利要求1所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在 于，所述ARCNET接口板卡包括232电平转换巧片、ARCNE总线光禪隔离驱动器、电流环接口 电路；所述232电平转换巧片与所述ARCNE总线光禪隔离驱动器连接，所述ARCNE总线光禪 隔离驱动器与所述电流环接口电路相连接，所述232电平转换巧片与所述背板连接，接收 来自所述主控板卡编解码后送来的设备数据，并经所述ARC肥总线光禪隔离驱动器、电流 环接口电路发送到ARCNET总线上；所述电流环接口电路连接ARCNET总线，可接收ARCNET 总线上的数据后，通过所述ARC肥T总线光禪隔离驱动器后通过所述背板送至所述主控板 卡解码并处理。
3. 根据权利要求2所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在 于，所述电流环接口电路采用20M电流环接口电路。
4. 根据权利要求2或3所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特 征在于，所述皿LC接口板卡包括皿LC协议控制巧片、RS485总线驱动器；所述皿LC协议控 制巧片与所述RS485总线驱动器连接，所述皿LC协议控制巧片通过连接所述背板接收来自 主控板卡送来的数据，通过所述RS485总线驱动器转换后发送至皿LC总线上；所述RS485 总线驱动器连接皿LC总线，可接收皿LC总线上的数据，并经过所述皿LC协议控制巧片从 所述背板送至所述主控板卡对数据进行处理。
5. 根据权利要求4所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在 于，所述皿LC接口板卡包括一保护器件，所述保护器件与所述RS485总线驱动器连接，用于 在皿LC总线受扰产生波动时，吸收电压较高的脉冲。
6. 根据权利要求4所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在 于，所述主控板卡包括与所述CPU中央处理器连接的时钟电路、电源监测电路、复位电路； 所述CPU中央处理器通过所述背板与所述ARCNET接口板卡连接，实现数据的收发和编解码 工作；所述CPU中央处理器通过所述背板与皿LC接口板卡连接，实现皿LC数据的应用层解 析，对于总线上的数据和屯、跳报文进行解析和收发，采集到的ARCNET数据和皿LC数据经过 所述背板从所述RS232-USB接口板卡输出，应用程序通过所述RS232-USB接口板卡进行下 载。
7. 根据权利要求6所述的基于C8051F040核微处理器的ARCNET-HDLC网关，其特征在 于，所述皿LC协议控制巧片与CPU中央处理器之间通过RAM进行数据交换，所述皿LC协议 控制巧片将接收的数据转化为皿LC信号，通过所述RS485总线驱动器发送到皿LC总线上， 同时所述皿LC协议控制巧片也可W将数据解码后存储在RAM中供CPU中央处理器读取。
【文档编号】H04L12/66GK204231390SQ201420722369
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】张忠 申请人:华车（北京）交通装备有限公司