一种Profinet通讯协议转换卡以及转换方法技术

本发明专利技术公开了一种Profinet通讯协议转换卡及转换方法，该Profinet通讯协议转换卡包括：MCU、CPLD芯片以及TPS‑1协议芯片；其中，MCU分别与CPLD芯片、TPS‑1协议芯片连接；用于通过TPS‑1协议芯片读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过CPLD芯片写入变频器；并通过CPLD芯片获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入TPS‑1协议芯片，再发送给Profinet主站，实现数据交换。本申请支持8/16位并行总线，与现有8位总线的硬件接口兼容，软件开发易于实现，芯片引脚较少，设计简单，开发周期短。 1

A Profinet communication protocol conversion card and conversion method

The invention discloses a Profinet communication protocol conversion card and a conversion method. The Profinet communication protocol conversion card includes: MCU, CPLD chip and TPS 1 protocol chip; in which, MCU is connected with CPLD chip and TPS 1 protocol chip respectively; the control instruction of Profinet master station is read through the TPS 1 protocol chip, and the protocol has been passed through the protocol. After the data processing, the CPLD chip is written to the frequency converter, and the state data of the inverter is obtained through the CPLD chip. After the protocol data processing, the TPS chip 1 protocol chip is written to the main station of the Profinet, and the data exchange is realized. This application supports 8/16 bit parallel bus. It is compatible with the hardware interface of the existing 8 bit bus. The software development is easy to be realized, the chip pin is less, the design is simple, and the development cycle is short. One

【技术实现步骤摘要】
一种Profinet通讯协议转换卡以及转换方法
本专利技术涉及工业通讯
，特别是涉及一种Profinet通讯协议转换卡以及转换方法。
技术介绍
随着以太网在工业领域的广泛应用，变频器的应用场合对通信的实时性提出了更高要求。Profinet作为创新的、开放的以太网，除了支持标准以太网通道，还支持实时通信通道(RT)和等时实时通信通道(IRT)，可满足不同实时性要求的应用场合。目前，现有方案可采用西门子ERTEC200P芯片进行从站开发，其仅支持16/32位并行总线，但是不支持8位并行总线，如CPU仅支持8位并行总线，方案不能实现。ERTEC200P的引脚很多，外围电路复杂，硬件设计和实现复杂，会导致开发周期长，开发难度大。并且，ERTEC200P芯片中的源代码由西门子提供，源码庞大，软件开发难度很大，后续功能实现以及程序维护难度也大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Profinet通讯协议转换卡以及转换方法，以提供一种设计简单、便于开发维护的实现Profinet通讯协议转换的方式。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种Profinet通讯协议转换卡，包括：MCU、CPLD芯片以及TPS-1协议芯片；其中，所述MCU分别与所述CPLD芯片、所述TPS-1协议芯片连接；用于通过TPS-1协议芯片读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过所述CPLD芯片写入变频器；并通过所述CPLD芯片获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入所述TPS-1协议芯片，再发送给所述Profinet主站，实现数据交换。可选地，所述CPLD芯片中设置有通讯卡标志寄存器、变频器标志寄存器；其中，所述通讯卡标志寄存器用于标识通讯卡当前的数据收发状态，当所述通讯卡的MCU向所述CPLD芯片写数据时，所述通讯卡标志寄存器的状态更新，所述CPLD芯片输出中断给所述变频器，以使所述变频器处理接收到的数据；所述变频器标志寄存器用于标识变频器当前的数据收发状态，当所述变频器向所述CPLD芯片写数据时，所述变频器标志寄存器的状态更新，所述CPLD芯片输出中断给所述通讯卡，以使所述通讯卡处理所述变频器发送的数据。可选地，所述CPLD芯片中不同协议数据区定义在不同的CPLD芯片地址中，以便多种协议并行进行数据交换。可选地，所述CPLD芯片中还设置有计数器，用于标识所述通讯卡是否发生死机，以便所述变频器在判定发生死机情况下发出复位信号。可选地，所述MCU为CortexM4，通过并口总线分别与所述CPLD芯片、所述TPS-1协议芯片连接。可选地，所述CPLD芯片通过硬件接口与所述变频器相连。可选地，所述TPS-1协议芯片通过网线与所述Profinet主站相连。本专利技术还提供了一种Profinet通讯协议转换方法，应用于上述任一种所述的Profinet通讯协议转换卡，包括：MCU对设备进行初始化配置；在接收到系统上电或复位的指令后，所述MCU对TPS-1协议芯片进行初始化；初始化完成后，所述MCU通过TPS-1协议芯片读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过CPLD芯片写入变频器；并通过所述CPLD芯片获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入所述TPS-1协议芯片，再发送给所述Profinet主站，实现数据交换。可选地，还包括：当所述通讯卡的MCU向所述CPLD芯片写数据时，对所述CPLD芯片中通讯卡标志寄存器的状态进行更新，所述CPLD芯片输出中断给所述变频器，以使所述变频器处理接收到的数据；当所述变频器向所述CPLD芯片写数据时，对所述CPLD芯片中变频器标志寄存器的状态进行更新，所述CPLD芯片输出中断给所述通讯卡，以使所述通讯卡处理所述变频器发送的数据。本专利技术所提供的Profinet通讯协议转换卡以及转换方法，该Profinet通讯协议转换卡包括：MCU、CPLD芯片以及TPS-1协议芯片；其中，MCU分别与CPLD芯片、TPS-1协议芯片连接；用于通过TPS-1协议芯片读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过CPLD芯片写入变频器；并通过CPLD芯片获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入TPS-1协议芯片，再发送给Profinet主站，实现数据交换。本申请采用从站专用协议芯片TPS-1和主站进行通信，支持8/16位并行总线，与现有8位总线的硬件接口兼容。并且，只需要在MCU中添加TPS-1的初始化程序，可实现Profinet通信，软件开发易于实现，芯片引脚较少，设计简单，开发周期短。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的Profinet通讯协议转换卡的一种具体实施方式的结构示意图；图2为CPLD地址分配的一种具体实施方式示意图；图3为本专利技术所提供的Profinet通讯协议转换方法的流程图。具体实施方式在实际应用中，为了满足变频器实时通信以及同步性能要求，同时兼容变频器现有硬件接口，本申请采用TPS-1协议芯片作为Profinet从站协议处理芯片实现变频器的通讯要求。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术所提供的Profinet通讯协议转换卡的一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，其具体包括：MCU1(MicrocontrollerUnit，微控制单元)、CPLD芯片2(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)以及TPS-1协议芯片3；其中，所述MCU1分别与所述CPLD芯片2、所述TPS-1协议芯片3连接；用于通过TPS-1协议芯片3读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过所述CPLD芯片2写入变频器；并通过所述CPLD芯片2获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入所述TPS-1协议芯片3，再发送给所述Profinet主站，实现数据交换。在本实施例中，TPS-1协议芯片通过网线与所述Profinet主站相连，用于Profinet通讯协议的接收、解析、封装、发送、通讯故障检测以及指示等。CPLD芯片通过硬件接口与所述变频器相连。硬件接口具体可以为34脚排针，用来实现通讯卡与变频器之间的数据交互。当然，其他保证通讯卡与变频器之间接口相同的接口均可，并不限于34脚排针。作为一种具体实施方式，本申请中MCU可以为CortexM4，通过并口总线分别与所述CPLD芯片、所述TPS-1协议芯片连接，用于对TPS-1进行初始化，与TPS-1和CPLD两个芯片进行通信。CPLD芯片可以通过编程实现双口RAM的功能，变频器的DSP和通讯卡的MCU可同时对CPLD进行读写操作，实现二者间的数据交互。相比于专门的双口RAM，该方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Profinet通讯协议转换卡，其特征在于，包括：MCU、CPLD芯片以及TPS‑1协议芯

【技术特征摘要】
1.一种Profinet通讯协议转换卡，其特征在于，包括：MCU、CPLD芯片以及TPS-1协议芯片；其中，所述MCU分别与所述CPLD芯片、所述TPS-1协议芯片连接；用于通过TPS-1协议芯片读取Profinet主站的控制指令，经过协议数据处理后，再通过所述CPLD芯片写入变频器；并通过所述CPLD芯片获取变频器的状态数据，经过协议数据处理后，写入所述TPS-1协议芯片，再发送给所述Profinet主站，实现数据交换。2.如权利要求1所述的Profinet通讯协议转换卡，其特征在于，所述CPLD芯片中设置有通讯卡标志寄存器、变频器标志寄存器；其中，所述通讯卡标志寄存器用于标识通讯卡当前的数据收发状态，当所述通讯卡的MCU向所述CPLD芯片写数据时，所述通讯卡标志寄存器的状态更新，所述CPLD芯片输出中断给所述变频器，以使所述变频器处理接收到的数据；所述变频器标志寄存器用于标识变频器当前的数据收发状态，当所述变频器向所述CPLD芯片写数据时，所述变频器标志寄存器的状态更新，所述CPLD芯片输出中断给所述通讯卡，以使所述通讯卡处理所述变频器发送的数据。3.如权利要求2所述的Profinet通讯协议转换卡，其特征在于，所述CPLD芯片中不同协议数据区定义在不同的CPLD芯片地址中，以便多种协议并行进行数据交换。4.如权利要求3所述的Profinet通讯协议转换卡，其特征在于，所述CPLD芯片中还设置有计数器，用于标识所述通讯卡是否发生死机，以便所述变频器在判定发生死机情况下发出复位信号。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓娜，柯冬生，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44