[发明专利]一种高速可配置工业协议转换器

权利要求书

1.一种高速可配置工业协议转换器，采样FPGA芯片，其特征在于，包括：第一串口控制器、接收组帧模块、协议转换模块、发送组帧模块和第二串口控制器，所述第一串口控制器依次连接接收组帧模块、协议转换模块、发送组帧模块和第二串口控制器；

所述第一串口控制器和第二串口控制器，用于收发不同类型的工业现场总线数据；

所述接收组帧模块，用于接收串口控制器发出的不同类型的工业现场总线数据的源协议帧，并进行校验，完成协议组帧；

所述协议转换模块，用于提取源协议帧中的设备地址信息、功能码信息、数据写入到目标协议帧的相应位置；

所述发送组帧模块，用于将目标协议帧计算出校验后，进行发送。

2.如权利要求1所述的一种高速可配置工业协议转换器，其特征在于，所述接收组帧模块包括：状态机模块及状态机模块依次连接的校验模块、控制选择模块和接收组帧RAM；所述状态机模块根据源协议帧的帧头、帧尾、数据长度以及状态机模块使能校验模块对源协议帧进行校验的结果来执行状态转移，通过控制选择模块输出相应的控制信息，将源协议帧写入接收组帧RAM，并给出组帧完成指示后进行数据映射处理。

3.如权利要求2所述的一种高速可配置工业协议转换器，其特征在于，所述状态机模块包括第一状态机、第二状态机和第三状态机；所述第一状态机根据对Profibus、PPI协议的设定执行状态转移，所述第二状态机根据对Modbus RTU协议的设定执行状态转移，所述第三状态机根据对Mewtocol（ASCII），Modbus ASCII， Hostlink，FINS协议的设定执行状态转移。

4.如权利要求3所述的一种高速可配置工业协议转换器，其特征在于，所述第一状态机根据对Profibus、PPI协议的设定执行状态转移，具体包括如下步骤：

1）复位进入STATE_IDLE1状态；

2）STATE1_IDLE状态满足：收到帧头0XDC或者帧头0XE5 转跳到STATE1_FRAME_OK状态；

3）STATE1_IDLE状态满足：收到帧头0X10转跳到STATE1_FRAME_START状态，数据长度LNE=0X06；

4）STATE1_IDLE状态满足：收到帧头0XA2转跳到STATE1_FRAME_START状态，数据长度LNE=0X0B；

5）STATE1_IDLE状态满足：收到第1帧头0X68转跳到STATE1_FRAME_START_TEMP；

6）STATE1_FRAME_START_TEMP状态满足：收到第4字节位置帧头0X68，同时收到第2和3字节位置的LEN相等则转跳到STATE1_FRAME_START状态，数据长度LNE=0Xxx为第2 和3 字节LEN的值，不满足条件则回到STATE1_IDLE状态；

7）STATE1_FRAME_START状态满足：收到的字节计数的值等于LEN的值转跳到STATE1_FRAME_END状态；

8）STATE1_FRAME_END状态满足：校验通过同时帧尾值为0X16 转跳到STATE1_FRAME_OK状态，不然则回到STATE1_IDLE状态；

9）STATE1_FRAME_OK执行完后回到STATE1_IDLE状态。

5.如权利要求3所述的一种高速可配置工业协议转换器，其特征在于，所述第二状态机根据对Modbus RTU协议的设定执行状态转移，具体包括如下步骤：

1）复位进入STATE2_IDLE状态；

2）STATE2_IDLE状态满足：收到串口数据进入STATE2_FRAME_RECV状态；

3）STATE2_FRAME_RECV状态满足：串口数据间隔大于等于3.5个字符则转跳到STATE2_IDLE状态；

4）STATE2_FRAME_RECV状态满足：串口数据间隔小于3.5个字符则保持在STATE2_FRAME_RECV状态。