[发明专利]一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块及其通讯协议的建立

说明书

一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块及其通讯协议的建立，其中嵌入式可编程扫频信号发生器模块包括通信模块、主控模块及信号产生模块；用户通过在上位机上输入指令数据，数据经过通信模块进行转换，将转换后的数据传输给主控模块，主控模块接收到指令数据后对数据进行解析并控制信号产生模块产生相应的信号；基于Modbus标准的通讯协议，使用RS485标准的总线接口，使用户能够按照通讯协议向扫频信号发生器发送命令即可完成用户想要实现的功能；本发明具有操作简便、反应迅速、测量准确及实用高效的优点，大大节约了用户的时间成本和经济支出。

技术领域

本发明涉及电子测量技术领域，具体涉及一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块及其通讯协议的建立。

背景技术

近年来，随着物联网和移动互联网的迅猛发展，在测量领域，需要测量的参数也越来越多，当在开发某个系统时，需要一款扫频信号发生器模块，需要花时间和精力在如何开发扫频信号发生器本身上，不仅对用户提出一定的要求，同时也延长了整个系统的开发时间。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提出了一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块及其通讯协议的建立，基于Modbus标准的通讯协议，使用了RS485标准的总线接口，使用户能够按照通讯协议向扫频信号发生器发送一些命令即可完成用户想要实现的功能，具有操作简便、反应迅速、测量准确及实用高效的优点，大大节约了用户的时间成本和经济支出。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块，包括通信模块1、主控模块2及信号产生模块3；用户通过在上位机上输入指令数据，数据经过通信模块1进行转换，将转换后的数据传输给主控模块2，主控模块2接收到指令数据后，对数据进行解析并控制信号产生模块3产生相应的信号；

所述主控模块2采用单片机；

所述信号产生模块3包括系统时钟31、相位累加器32、波形存储器33、数模转换器34以及低通滤波器35，在系统时钟31的同步下，信号产生模块3接受来自主控模块2的控制命令，相位累加器32接受到控制命令后输出包含相位信息的二进制序列，并将该二进制序列作为波形存储器33的地址输入到波形存储器33中，输出含有幅值信息的二进制序列，再经过数模转换器34即可得到阶梯波，最后经过低通滤波器35滤波，去除阶梯波中的噪声和杂散分量后进行信号输出；

所述通信模块1采用RS485总线接口。

一种嵌入式可编程扫频信号发生器模块的Modbus通讯协议的建立，具体步骤如下：

步骤一、简化OSI参考模型；

对应于通信模块1，将OSI参考模型的七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层简化成应用层、数据链路层以及物理层三层模型，使得上位机与主控模块2之间能相互通信；

应用层直接向用户提供服务：用户通过上位机软件中输入参数，通过应用层将这些参数命令传输给数据链路层；

数据链路层包括帧编码和差错校验，帧编码将数据分割成以帧为单位进行数据传输，传输的方向在上位机软件到嵌入式可编程扫频信号发生器模块之间双向传输；差错校验通过在帧的结尾添加校验码，使得数据正确、稳定的传输；

物理层将每帧数据转换成二进制码元，当上位机向嵌入式可编程扫频信号发生器模块发送数据时，上位机是发送端，嵌入式可编程扫频信号发生器模块是接收端；当嵌入式可编程扫频信号发生器模块向上位机发送数据时，嵌入式可编程扫频信号发生器模块是发送端，上位机是接收端；通过发送端与接收端约定共同的波特率、起始位数、停止位数、奇偶校验位数从而实现数据在物理层接口信道上的传输；

步骤二、确定步骤一简化后数据链路层和物理层协议：

选择RS485总线标准作为物理层传输协议；