[发明专利]一种网关装置及数据协议转换的方法

权利要求书

1.一种网关装置，其特征在于，包括FPGA芯片、第一ARM芯片、第二ARM芯片、收发电路及媒体结合单元，其中：

所述FPGA芯片通过所述收发电路与Powerlink总线进行Powerlink协议形式的数据的交互；

所述媒体结合单元根据PA总线上的电流变化情况获取到的对应的载波信号，并将所述载波信号转换为数字信号发送至所述FPGA芯片中，将所述FPGA芯片输入的控制信号转换为电流信号，实现对所述PA总线上的PA设备的控制，进而完成网关装置与所述PA总线的数据交互；

所述第一ARM芯片与所述FPGA芯片连接，用于将所述FPGA芯片中的Powerlink协议形式的数据解析为原始数据，以及将原始数据封装为Powerlink协议形式的数据；

所述第二ARM芯片与所述FPGA芯片连接，用于将所述FPGA芯片中的PA协议形式的数据解析为原始数据，以及将原始数据封装为PA协议形式的数据；

所述网关装置还包括与所述FPGA芯片连接、用于为所述网关装置分配从站节点地址的拨码开关。

2.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，所述FPGA芯片包括：

与所述Powerlink总线的第一链路连接的第一MAC接口；

与所述Powerlink总线的第二链路连接的第二MAC接口；

与所述第一MAC接口和所述第二MAC接口连接、用于切换接口的双网切换逻辑组件；

与所述双网切换逻辑组件及所述第一ARM芯片连接、用于根据所述第一ARM芯片发送的控制信号完成数据解析工作和/或数据封装工作的协议状态机。

3.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，所述媒体结合单元包括模拟开关、跟随器、电压电流转换电路、带通滤波器、迟滞比较器及隔离器，其中：

所述模拟开关的第一端与所述隔离器的第二端连接、第二端与所述跟随器的正输入端连接，用于将数字信号转换为模拟信号；

所述跟随器的负输入端及输出端均与所述电压电流转换电路的第一端连接，用于实现阻抗匹配；

所述电压电流转换电路的第二端与所述PA总线连接，用于将电压信号转换为电流信号；

所述带通滤波器的输出端与所述迟滞比较器的负输入端连接、负输入端与所述PA总线连接、正输入端接地，用于滤除噪声；

所述迟滞比较器的输出端与所述隔离器的第二端连接、正输入端接地，用于将模拟信号转换为数字信号；

所述隔离器的第一端与所述FPGA芯片连接，用于防止信号干扰。

4.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，所述第一ARM芯片还用于拷贝所述网关装置与所述Powerlink总线间的输入输出数据。

5.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，所述第一ARM芯片还用于获取并解析所述Powerlink总线下发的总线参数集及从站参数集。

6.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，所述第一ARM芯片还用于将每个PA设备的状态信息上传至所述Powerlink总线中。

7.根据权利要求1所述的网关装置，其特征在于，还包括：

与所述FPGA芯片、所述第一ARM芯片、所述第二ARM芯片、所述收发电路及所述媒体结合单元连接、用于供电的电源转换电路。

8.根据权利要求7所述的网关装置，其特征在于，还包括：

与所述电源转换电路连接、用于监控电源状态，并对所述电源状态进行显示的显示组件。

9.一种数据协议转换的方法，其特征在于，基于权利要求1-8任一项所述的网关装置，所述方法包括：

FPGA芯片通过拨码开关为所述网关装置分配从站节点地址；

通过收发电路接收Powerlink总线发送的Powerlink协议形式的数据；

调用第一ARM芯片将所述Powerlink协议形式的数据解析为原始数据；

调用第二ARM芯片将所述原始数据封装为PA协议形式的数据；

所述媒体结合单元根据PA总线上的电流变化情况获取到的对应的载波信号，并将所述载波信号转换为数字信号发送至所述FPGA芯片中，将所述FPGA芯片输入的控制信号转换为电流信号，实现对所述PA总线上的PA设备的控制，进而完成网关装置与所述PA总线的数据交互。