[实用新型]一种CANOPEN-RS485的网关设备

说明书

一种CANOPEN‑RS485的网关设备，ZYNQ主处理器包括处理系统PS和可编程逻辑PL两部分，处理系统PS和可编程逻辑PL两部分通过AXI4总线相连，处理系统PS包括处理器、连接存储电路的DDR Controller控制器和MIO接口；可编程逻辑PL包括FPGA内部寄存器、数据处理及存储单元、数据流控制单元和CANOPEN协议栈单元；CANOPEN控制模块连接CANOPEN收发模块，CANOPEN收发模块与CANOPEN接口连接。本实用新型采用通用FPGA芯片ZYNQ作为主处理器，软硬件协同设计，设备结构紧凑，抗干扰能力强，可靠性高，适合列车运行坏境；实现并行运行，提高数据转换速度；通过硬件描述语言对硬件进行不同配置，可以实现多种类型总线的数据交换；同时具有CANOPEN和RS485通信功能，软硬件均可进行在线升级和维护。

技术领域

本实用新型涉及现场总线网络控制技术领域，尤其涉及一种用于不同网络之间的数据转换装置。

背景技术

现有的列车通信总线主要有MVB、CANOPEN、RS485和WORLDFIP等，而在一列车只能存在一种通信总线，对应不同总线类型的设备就需要通过网关进行数据转换。现阶段CANOPEN-RS485网关一般采用一块主板上集成CPU控制器、RS485专用接口模块、CANOPEN通信接口模块和其他通用电路，主板内嵌CANOPEN协议栈软件包。

现有CANOPEN-RS485网关，虽可以进行两种数据交换，但网关只能实现CANOPEN主站或从站单一功能，不能进行人为配置成主站网关或从站网关；而且所有模块采用专用集成IC，不便于灵活配置和升级；通过软件的方法实现通信数据转换，转换速度受CPU运行速度限制。

实用新型内容

为了解决现有CANOPEN-RS485网关存在的上述问题，本实用新型提供了一种基于ZYNQ的硬件设计的CANOPEN-RS485的网关设备。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种CANOPEN-RS485的网关设备，包括ZYNQ主处理器，ZYNQ主处理器包括处理系统PS和可编程逻辑PL两部分，处理系统PS和可编程逻辑PL两部分通过AXI4总线相连，处理系统PS包括处理器、连接存储电路的DDRController控制器和MIO接口，MIO接口包括与以太网接口电路相连的ENET接口、与RS485接口电路相连的UART接口和与CANOPEN控制模块相连的CAN接口；可编程逻辑PL包括FPGA内部寄存器、数据处理及存储单元、数据流控制单元和CANOPEN协议栈单元；CANOPEN控制模块连接CANOPEN收发模块，CANOPEN收发模块与CANOPEN接口连接。

所述处理器为双硬核ARM9。

所述ZYNQ主处理器为XC7Z020现场门阵列FPGA。

本实用新型的CANOPEN-RS485的网关设备，采用通用FPGA芯片ZYNQ作为主处理器，软硬件协同设计，设备结构紧凑，抗干扰能力强，可靠性高，适合列车运行坏境；通过FPGA硬件电路设计实现并行运行，提高数据转换速度；采用通用FPGA芯片ZYNQ作为主处理器，通过硬件描述语言对硬件进行不同配置，可以实现多种类型总线的数据交换；采用通用FPGA芯片实现协议控制，降低了成本；同时具有CANOPEN和RS485通信功能，设计新颖，软硬件均可进行在线升级和维护，设备小巧，便于安装和互换，在铁路、地铁和轻轨领域具有很高的推广价值。

附图说明

图1是本实用新型CANOPEN-RS485的网关设备原理图。

具体实施方式