专利名称：一种外设组件互连-控制器局域网络协议转换装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及通讯技术领域，尤其涉及一种PCI-CAN(PCI是Peripheral Component Interconnect 的缩写，译为外设组件互连；CAN 是 Controller Area Network 的缩
写，译为控制器局域网络)协议转换装置。
背景技术：
随着工业自动化水平不断提高，现场总线深入到了现代化工业生产的每个生产 细节当中。现场总线通过综合自动化的方式，在数控主机与底层设备之间建立了一个性 能可靠、成本低廉的通信平台，实现了整个生产过程的信息交换和集成。CAN是现场总线的一种，支持分布式控制和实时控制，具有传输字节短、速度 快、容错性好、数据传输可靠等优点，因此在工控领域中得到了广泛的应用。PCI是一种局部总线，工作频率高达33MHz，具有32/64位数据总线宽度，支持 数据突发传输和隐式仲裁。与传统的ISA总线(ISA是Industrial Standard Architecture的 缩写，译为工业标准结构总线)相比，它具有即插即用、高吞吐量等诸多优势，所以在 现有的数控主机中被广泛应用。由于PCI总线是数控主机的局部总线，而CAN总线是数控主机与底层设备之间 进行信息交换的现场总线，所以实现PCI总线与CAN总线之间的数据转换传输成为一个 亟待解决的问题。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低廉的PCI-CAN协议转换装置， 以便于快速稳定地实现PCI总线与CAN总线之间的数据转换传输。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种外设组件互连PCI-控制器局域网络CAN协议转换装置，用于完成PCI总线 与CAN总线之间的数据转换传输，包括用于与PCI总线进行数据传输的PCI总线接口 模块，用于与CAN总线进行数据传输的CAN总线接口模块，用于控制PCI总线接口模块 与CAN总线接口模块进行数据转换传输的数据传输控制模块，以及用于为PCI总线接口 模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能的电源模块；数据传输控制模块通过PCI总线接口模块与PCI总线连接，并接收PCI总线的 数据，进行转换后，通过与CAN总线连接的CAN总线接口模块发送到CAN总线上；或 者，数据传输控制模块通过CAN总线接口模块与CAN总线连接，并接收CAN总线 的数据，进行转换后，通过与PCI总线连接的PCI总线接口模块发送到PCI总线上；电源模块分别与PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块连 接，并为PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能。优选地，所述的数据传输控制模块包括用于对数据进行缓冲和逻辑处理的数据
3逻辑处理单元，以及用于对PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据逻辑处理单元 进行控制的主控单元；主控单元分别与数据逻辑处理单元、PCI总线接口模块和CAN总线接口模块连 接，并控制数据逻辑处理单元对PCI总线接口模块和/或CAN总线接口模块所接收的数 据进行缓冲和逻辑处理。优选地，所述的数据传输控制模块还包括用于为主控单元提供复位信号的复位 控制单元、用于为主控单元提供时钟脉冲的有源晶振单元和用于指示主控单元运行状态 的状态指示单元；所述的复位控制单元、有源晶振单元和状态指示单元分别与复位控制单元、有 源晶振单元和状态指示单元连接。优选地，所述的主控单元采用第七代高级精简指令集微处理器ARM7处理器； 所述的数据逻辑处理单元采用复杂可编程逻辑器件CPLD处理器。优选地，所述的PCI总线接口模块包括用于按照PCI协议对数据进行解析与打包 的PCI数据解析打包单元；PCI数据解析打包单元接收PCI总线上数据并进行解析后传输给数据传输控制模 块，和/或，接收数据传输控制模块发送来的数据并进行打包后传输给PCI总线。优选地，所述的PCI数据解析打包单元包括PCI桥接芯片。优选地，所述的CAN总线接口模块包括用于按照CAN协议对数据进行发送和接 收的CAN总线收发单元；CAN总线收发单元接收数据传输控制模块发送来的数据并传输到CAN总线上， 和/或，接收CAN总线上的数据传输给数据传输控制模块。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的 PCI-CAN协议转换装置采用PCI总线接口模块与PCI总线进行数据传输，同时采用CAN 总线接口模块与CAN总线进行数据传输，并且通过数据传输控制模块将PCI总线接口模 块与CAN总线接口模块的数据进行相互转化，从而快速稳定地实现PCI总线与CAN总线 之间的数据转换传输；此外，由于该PCI-CAN协议转换装置主要由PCI总线接口模块、 CAN总线接口模块和数据传输控制模块组成，所以结构简单成本低廉。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些 实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他附图。图1为本实用新型实施例提供的PCI-CAN协议转换装置的结构示意图一；图2为本实用新型实施例提供的PCI-CAN协议转换装置的结构示意图二。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。实施例一如图1和图2(注图2中省略了电源模块及电源模块与其他组成结构的连接) 所示，一种PCI-CAN协议转换装置，用于完成PCI总线与CAN总线之间的数据转换传 输，其具体实现结构可以包括PCI总线接口模块、CAN总线接口模块、数据传输控制 模块和电源模块；PCI总线接口模块，与PCI总线连接，并与PCI总线进行数据传输；CAN总线接口模块，与CAN总线连接，并与CAN总线进行数据传输；数据传输控制模块，分别与PCI总线接口模块和CAN总线接口模块连接，并控 制PCI总线接口模块与CAN总线接口模块进行数据转换传输；电源模块，分别与PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块 连接，并为PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能。其中，相应的各个模块的组成结构可以包括(1)相应的数据传输控制模块可以包括数据逻辑处理单元、主控单元、复位控制 单元、有源晶振单元和状态指示单元；数据逻辑处理单元，分别与主控单元连接，用于在主控单元的指令下，对PCI 总线接口模块和/或CAN总线接口模块所接收的数据进行缓冲和逻辑处理；主控单元，分别与数据逻辑处理单元、PCI总线接口模块和CAN总线接口模块 连接，并控制数据逻辑处理单元对PCI总线接口模块和/或CAN总线接口模块所接收的 数据进行缓冲和逻辑处理；复位控制单元，与主控单元连接，并为主控单元提供可靠的复位信号；有源晶振单元，与主控单元连接，并为主控单元提供有效可靠的时钟脉冲；状态指示单元，与主控单元连接，用以指示主控单元运行状态(例如，相应的 运行状态可以为忙或者闲)。(2)相应的PCI总线接口模块可以包括PCI接口和PCI数据解析打包单元；PCI接口，用于与PCI总线连接；PCI数据解析打包单元，与PCI接口和数据传输控制模块连接，用以按照PCI协 议对PCI总线上的数据进行解析后传输给数据传输控制模块，或者按照PCI协议对数据传 输控制模块发送来的数据进行打包后传输给PCI总线。(3)相应的CAN总线接口模块可以包括CAN接口和CAN总线收发单元；CAN接口，用于与CAN总线连接；CAN总线收发单元，与CAN接口和数据传输控制模块连接，用以按照CAN协 议接收CAN总线上的数据并传输给数据传输控制模块，或者按照CAN协议接收数据传输 控制模块发送来的数据并传输到CAN总线上。优选地，各个模块的组成结构所选用的芯片可以包括(1)相应的数据逻辑处理单元可以采用CPLD(CPLD是Complex Programmable Logic Device的缩写，译为复杂可编程逻辑器件)处理器，例如相应的CPLD处理器可以
5选用 Altera 公司的 EPM570T100C5，它属于 MAXII 系列 CPLD，采用 了 CMOS (CMOS 是Complementary Metal Oxide Semiconductor的缩写，译为互补金属氧化物半导体，它 是电压控制的一种放大器件)E2PROM (E2PROM 是 Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory的缩写，译为电可擦可编程只读存储器，它是一种掉电后数据不丢失 的存储芯片)工艺制成，传输延迟仅为5.4ns，内嵌双口 RAM，因此可以快速有效完成数 据缓存和逻辑处理功能。此外，它还具有570个逻辑单元、440个等效宏单元，160个 I/O接口，而且其输入引脚和输出引脚均可以兼容3.3V/5V逻辑电平，并提供有JTAG接 口，所以提高了用户的灵活性和可扩展性。(2)相应的主控单元可以采用ARM7 (ARM是Advanced RISC Machines的缩写， ARM7是第七代高级精简指令集微处理器的统称)处理器，例如可以选用ARM7TDMI-S 系列32位微处理器为低功耗的32位RISC处理器，它具有如下特点主频最高可达60MIPS，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用；极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品；能够提供0.9MIPS/MHZ的三级流水线结构；代码密度高并兼容16位的Thumb (从ARMv4T之后的ARM处理器有一种16_bit 指令模式，叫做Thumb)指令集；指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用户的产品
升级换代；由于它上述性能的优势，因此它能很好地控制数据逻辑处理单元对PCI总线接 口模块和/或CAN总线接口模块所接收的数据进行缓冲和逻辑处理。(3)相应的复位控制单元可以采用MAX823复位芯片，该芯片可以提供上电复位 和手动复位两种工作模式，因此能够为主控单元提供可靠的复位信号，以保证主控芯片 稳定运行。(4)相应的有源晶振单元可以采用10M有源晶振，它可以支持3.3V和1.8V两种 电源等级，这大大提高了系统的通用性。(5)相应的状态指示单元可以采用两个不同颜色的发光二极管，例如可以为当红 色发光二极管亮时表示主控单元忙，当绿色发光二极管亮时表示主控单元闲。(6)相应的PCI数据解析打包单元可以采用PCI桥接芯片，例如相应的PCI桥接 芯片可以选用PLX公司的PCI总线从接口芯片PCI9052，它支持PCI2.1规范，也支持总 线上最高132ΜΛ悴发传送(所谓悴发是指若有一块地址连续的数据要传送时，只在开始 时只有数据块第一个数据段的地址会出现，接下来的数据将不会跟有地址周期)，能够极 大地提高了传送速度；此外，它还外置有一块E2PROM(E2PRC)M是Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory的缩写，译为电可擦可编程只读存储器)，能够用来存 储PCI桥接芯片上电配置信息。(7)相应的CAN总线收发单元可以通过ARM7微处理器中含有的CAN通讯模块
和CAN总线收发器结合使用来实现；ARM7微处理器中含有的CAN通讯模块符合CAN规范CAN2.0B，ISO 11989-1 标准，能够替代外置CAN接口芯片，只要配合CAN总线收发器使用，就能够完成与 CAN总线的数据通信，因此简化了外部结构；[0062]相应的CAN总线收发器可以采用WiILIPS公司的82C250芯片，它能够提供对
总线数据的差动发送和接收功能。(8)相应的电源模块可以完成为各个组成结构的供电任务，例如可以提供主单元 所需要的1.8V、各I/O接口所需要的3.3V，以及其它芯片所需的5V电能。由上述技术方案中可以看出，本实用新型实施例应用了 ARM7处理器来完成局 部总线设备主控功能，它内置有符合CAN规范CAN2.0B，ISO 11989-1标准的CAN模 块，不仅替代了外置CAN接口芯片，简化了外部结构，而且为从单路转换到多路转换 提供了升级扩展空间；又通过CPLD来完成逻辑控制及数据缓存功能，替代了专用双口 RAM,大大提升了逻辑处理和数据缓存的性能；同时，还采用了专用的PCI桥接芯片来 解析支持PCI总线上的数据，节省了装置的开发时间；因此，本实用新型实施例兼具了 结构简单、成本低廉、性能稳定、升级灵活等优点。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并 不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易 想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护 范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1.一种外设组件互连PCI-控制器局域网络CAN协议转换装置，用于完成PCI总线 与CAN总线之间的数据转换传输，其特征在于，包括用于与PCI总线进行数据传输的 PCI总线接口模块，用于与CAN总线进行数据传输的CAN总线接口模块，用于控制PCI 总线接口模块与CAN总线接口模块进行数据转换传输的数据传输控制模块，以及用于为 PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能的电源模块；数据传输控制模块通过PCI总线接口模块与PCI总线连接，并接收PCI总线的数据， 进行转换后，通过与CAN总线连接的CAN总线接口模块发送到CAN总线上；或者，数据传输控制模块通过CAN总线接口模块与CAN总线连接，并接收CAN总线的数 据，进行转换后，通过与PCI总线连接的PCI总线接口模块发送到PCI总线上；电源模块分别与PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块连接， 并为PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能。
2.根据权利要求1所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述的数据传输控 制模块包括用于对数据进行缓冲和逻辑处理的数据逻辑处理单元，以及用于对PCI总线 接口模块、CAN总线接口模块和数据逻辑处理单元进行控制的主控单元；主控单元分别与数据逻辑处理单元、PCI总线接口模块和CAN总线接口模块连接， 并控制数据逻辑处理单元对PCI总线接口模块和/或CAN总线接口模块所接收的数据进 行缓冲和逻辑处理。
3.根据权利要求2所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述的数据传输控 制模块还包括用于为主控单元提供复位信号的复位控制单元、用于为主控单元提供时钟 脉冲的有源晶振单元和用于指示主控单元运行状态的状态指示单元；所述的复位控制单元、有源晶振单元和状态指示单元分别与复位控制单元、有源晶 振单元和状态指示单元连接。
4.根据权利要求3所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述的主控单元采 用第七代高级精简指令集微处理器ARM7处理器；所述的数据逻辑处理单元采用复杂可 编程逻辑器件CPLD处理器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述的 PCI总线接口模块包括用于按照PCI协议对数据进行解析与打包的PCI数据解析打包单 元；PCI数据解析打包单元接收PCI总线上数据并进行解析后传输给数据传输控制模块， 和/或，接收数据传输控制模块发送来的数据并进行打包后传输给PCI总线。
6.根据权利要求5所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述的PCI数据解 析打包单元包括PCI桥接芯片。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的PCI-CAN协议转换装置，其特征在于，所述 的CAN总线接口模块包括用于按照CAN协议对数据进行发送和接收的CAN总线收发单 元；CAN总线收发单元接收数据传输控制模块发送来的数据并传输到CAN总线上，和/ 或，接收CAN总线上的数据传输给数据传输控制模块。
专利摘要本实用新型公开了一种外设组件互连-控制器局域网络协议转换装置，用于完成PCI总线与CAN总线之间的数据转换传输，其具体结构包括用于与PCI总线进行数据传输的PCI总线接口模块，用于与CAN总线进行数据传输的CAN总线接口模块，用于控制PCI总线接口模块与CAN总线接口模块进行数据转换传输的数据传输控制模块，以及电源模块；数据传输控制模块分别与PCI总线接口模块和CAN总线接口模块连接，电源模块为PCI总线接口模块、CAN总线接口模块和数据传输控制模块提供电能。本实用新型实施例以简单的结构、低廉的成本实现了PCI总线与CAN总线之间快速稳定的数据转换传输。
文档编号H04L29/06GK201805451SQ20102057582
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者王磊, 苏安社, 马君 申请人:北京赛德高科铁道电气科技有限责任公司