[实用新型]基于ARM7微处理器的WorldFIP主控板卡

说明书

技术领域

本实用新型涉及WorldFIP网络控制系统中的高级别设备，尤其涉及一种基于ARM 7微处理器的WorldFIP主控板卡。

背景技术

WorldFIP是以法国ALSTOM公司为主推行的一种开放的现场总线实时工业控制网络，可用于连续或断续过程的自动化控制系统。作为满足IEC现场总线标准之一(IEC 61158)和EN50170-3标准的WorldFIP较好地将实时性和效率要求结合在一起。即在不影响实时通信的前提下，在同一条总线上也能传递随机信息，为与IT技术的融合打下了坚实的基础。同时，WorldFIP总线又具有与Internet连接的扩展性能，在国内的机车、电厂等工业领域已广泛应用。目前，国内应用的WorldFIP总线设备都是采用进口，这样不但成本高而且兼容性不够好，造成了资源、资金的浪费。基于以上原因我国已开始自主研发WorldFIP总线设备。

WorldFIP主控板卡作为WorldFIP网络的最高级别设备，国内仍采用ALSTOM公司提供的WorldFIP板卡，而ALSTOM公司提供的WorldFIP板卡均为通用PCI或ISA通用接口，无法满足铁路机车车辆控制的特殊要求。国内还没有自主研发的WorldFIP主控板卡，因此急需一种兼容性好、价格便宜并且有着自主产权的WorldFIP主控板卡来填补国内的空白。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足和国内同类产品的空白，研制一种兼容性好、造价低、自主产权的基于ARM 7微处理器的WorldFIP主控板卡。本实用新型的技术解决手段为：

一种基于ARM 7微处理器的WorldFIP主控板卡，包括WorldFIP接口电路，它是由通讯控制器、介质冗余管理器和驱动隔离器通过总线连接构成，完成主控板卡与现场总线的通信任务；其特征在于还包括主控器和主控器外围电路；所述的主控器为ARM 7微处理器的数据接口通过系统外总线同通讯控制器的数据接口直接连接，主控器的控制接口通过一块可编程控制芯片CPLD与通讯控制器的控制接口进行连接，实现主控器对通讯控制器进行控制和数据交换以及电平配比；所述的主控器外围电路包括串行接口RS232/RS485总线驱动器，实现设备扩展、调试、网络初始化和程序监控等功能。

所述的通讯控制器为FULLFIP2，介质冗余管理器为FIPDUAL和驱动隔离器为FILEDRIVE与FIFLDTR组合组件。

所述的CPLD一方面做逻辑处理功能，将主控器的控制信号进行逻辑组合对通讯控制器进行控制，通讯控制器的返回信号也通过CPLD进行逻辑处理后发送给主控器，另外一个方面起到了电平匹配的功能，将电平转换成通讯控制器所满足的电平等级。

该板卡采用主控器和通讯控制器一体化设计，只需5V电源供电即可完成系统的控制、通信功能。

所述外围电路还包括程序存储器、动态存储器、看门狗电路和实时时钟芯片，提供硬件系统的监控功能、处理器工作时的程序存储和运行的物理介质，以及在WorldFIP协议里面可以起到过程数据和消息的时间戳等功能。

与现有技术相比，本实用新型的优点是显而易见的，同类产品相比具有：

(1)具有高速进行大数据交换能力。

(2)机车布线少、布线简单和故障点少等优点。

(3)解决了WorldFIP主控板卡主要靠从国外购买的状况，降低了使用成本。

(4)更加利于WorldFIP微码在一个新的操作系统的移植。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的ARM与FULLFIP2接口示意图；

图3为本实用新型的电器连接示意图；

图4为ARM 7及其外围电路接口电路图；

图5为FULLFIP2的电路连接图；

图6为FIPDUAL、FILEDRIVE和FIFLDTR电路连接图；

图1为本实用新型的说明书摘要附图。

图中：1、主控器，2、程序存储器，3、动态存储器，4、通讯控制器，5、介质冗余管理器，6、驱动隔离器，8、系统外总线，9、WorldFIP总线，10、冗余WorldFIP总线，11、RS232/RS485总线驱动器，12、CPLD，13、锁存器。

具体实施方式