一种多接口通用通信协议转换器制造技术

本发明专利技术涉及一种多接口通用通信协议转换器，依次包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入、输出接口模块是分别连接数据发送设备与数据接收设备的物理连接器与收发器；输入、输出通信模块是与数据发送设备与数据接收设备接口对应的控制器和相应的设备驱动程序；数据发送设备通过输入接口模块、输入通信模块接入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块、输出接口模块将转换后的协议数据发送给数据接收设备，以实现接口形式不同，通信协议不兼容的数据发送设备与数据接收设备之间的无障碍的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种多接口通用通信协议转换器
本专利技术涉及一种信息集成技术，特别涉及一种多接口通用通信协议转换器。
技术介绍
随着科学技术的迅猛发展，各种设备厂商应运而生，设备的种类繁多。而正由于设备的生产厂家、生产时间、应用场合等的不同，使得这些设备所采用的通信协议也有很大的不同。目前市场上多是单接口的转换器，物理层上的转换器如USB转串口、CAN转串口等，链路层上的转换器如USB转网口、串口转网口等。这些未涉及到协议的转换，只能解决特定场合、特定接口的设备与管理系统之间的通信问题。 在一个复杂的环境中，若干种不同通信协议的设备与管理系统之间需要进行信息传输，如果给每个设备分别提供一个专用的转换器，一旦有新加入的一个设备或升级的一个设备，则需要重新设计开发它满足通信条件所需的转换器，复用性不好，扩展性差，开发成本高昂，人力物力资源的浪费，难以满足实际的需求。
技术实现思路
本专利技术是针对通信协议的设备种类多、不兼容的问题，提出了一种多接口通用通信协议转换器，可以实现接口形式不同，通信协议不兼容的设备可以与信息系统之间进行无障碍的通信。 本专利技术的技术方案为:一种多接口通用通信协议转换器，依次包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入、输出接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB 主 / 从、以太网、IIC、SP1、Bluetooth、WLAN 接口 的物理连接器与收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装、输出通信设定后，通过输出接口模块将转换后的协议数据发送给数据接收设备。 所述输入接口模块为数据传输通道；输入通信模块对数据发送设备通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封，获取数据发送设备的输出数据送出。 所述输出通信模块将嵌入式最小系统中转换好的数据封装成输出接口格式的数据包，对数据接收设备通信初始化、状态检测、协议数据请求/响应；输出接口模块为数据传输通道。 所述嵌入式最小系统包括主控芯片单元、电源管理单元、程序存储模块、数据存储模块、JTAG调试模块，带嵌入式操作系统的嵌入式最小系统完成协议转换。 所述嵌入式操作系统包括数据发送设备配置模块、数据接收设备配置模块、语义映射配置模块和协议转换模块，数据发送设备配置模块动态生成数据发送设备协议的多个配置文件；数据接收设备配置模块动态生成数据接收设备协议的多个配置文件；语义映射配置模块动态的生成数据发送设备协议的语义与数据接收设备协议的语义之间的映射关系的配置文件；协议转换模块完成协议的转换。 所述数据发送设备配置模块对数据发送设备的硬件接口通信参数、输入信息组成方式和输入协议格式进行实例化，生成输入通信配置文件、输入协议语义描述文件和输入协议语法描述文件。 所述数据接收设备配置模块对数据接收设备的硬件接口通信参数、输出信息组成方式和输出协议格式进行实例化，生成输出通信配置文件、输出协议语义描述文件和输出协议语法描述文件。 所述语义映射配置模块对数据发送设备协议的语义与数据接收设备协议的语义之间的映射关系进行实例化，生成语义映射描述文件。 所述协议转换模块完成协议的转换，包括协议语义转换和语法转换，输入、输出协议语法描述文件和语义映射描述文件经过代码生成工具、编译工具处理，自动生成协议转换模块的输入语法解析子模块、语义转换子模块和输出语法构造子模块，输入、输出协议语义描述文件作为语义转换子模块的配置文件，供语义转换子模块使用。 本专利技术的有益效果在于:本专利技术多接口通用通信协议转换器，配备了常用的设备接口以及通信模块，实现数据发送设备与数据接收设备的物理连接以及通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封等设备驱动功能；基于嵌入式操作系统的转换器控制软件，包括了数据发送设备配置模块、数据接收设备配置模块、语义映射配置模块以及协议转换模块四个部分，只需要通过本软件对数据发送设备和数据接收设备进行配置，建立通信协议之间的语义映射关系，运用程序自动生成技术，不需要重新编写转换程序，即可实现数据发送设备与数据接收设备之间通信协议转换，不拘泥于特定的协议，有较高的实用性和通用性。 【附图说明】 图1为本专利技术多接口通用通信协议转换器硬件结构示意图；图2为本专利技术多接口通用通信协议转换器对设备消息的处理流程图；图3为本专利技术多接口通用通信协议转换器对设备配置的软件流程图；图4为本专利技术多接口通用通信协议转换器协议转换模块示意图。 【具体实施方式】 如图1所示多接口通用通信协议转换器硬件结构示意图，依次包括输入接口模块1、输入通信模块2、嵌入式最小系统3、输出通信模块4、输出接口模块5 ;嵌入式最小系统3包括主控芯片单元6、电源管理单元7、程序存储模块8、数据存储模块9、JTAG调试模块10。 该硬件平台选取AtmeI公司的ARM9系列的AT91SAM9263为主控芯片，该款芯片主频为220MHz，有MMU功能，支持操作系统的加载；程序存储模块配备了 I块三星的K9F2G08U0B 的 256M 的 NandFlash 和 I 块 Atmel 的 AT45DB321D 的 4M 的 Dataf lash，作为系统启动代码、操作系统内核镜像、根文件系统、调试好的用户程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等的存放；数据存储模块配备了 2块MT48LC128M4A2P，总大小为512M大小的SDRAM，作为系统运行时数据的存放；输入、输出接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SP1、Bluetooth、WLAN等接口的物理连接器与收发器。嵌入式操作系统选取了 Linux3.0内核，经过移植和裁减，作为转换器控制软件运行平台。 如图2所示多接口通用通信协议转换器对设备消息的处理流程图，下面具体分析其实施方式:输入接口模块、输出接口模块包含了 CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SP1、Bluetooth、WLAN等接口的物理连接器、收发器，比如DM9161以太网收发器、ADM3202串口收发器以及DB9、RJ45标准连接器等，实现本多接口通用通信协议转换器与数据发送设备以及数据接收设备之间通过标准连接器进行物理连接，提供数据传输的通道；输入通信模块、输出通信模块包含了输入、输出接口的对应的控制器和相应的设备驱动程序，，分别读取数据发送设备配置模块生成的输入通信配置文件以及数据接收设备配置模块生成的输出通信配置文件，获取通信参数，实现输入通信模块、输出通信模块的通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封等设备驱动功能；转换器控制软件包括数据发送设备配置模块、数据接收设备配置模块、语义映射配置模块和协议转换模块。数据发送设备配置模块主要实现动态生成数据发送设备协议的多个配置文件；数据接收设备配置模块主要实现动态生成数据接收设备协议的多个配置文件；语义映射配置模块实现动态的生成数据发送设备协议的语义与数据接收设备协议的语义之间的映射关系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多接口通用通信协议转换器，其特征在于，依次包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入、输出接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB 主/从、以太网、IIC、SPI、Bluetooth、WLAN接口的物理连接器与收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装、输出通信设定后，通过输出接口模块将转换后的协议数据发送给数据接收设备。

【技术特征摘要】
1.一种多接口通用通信协议转换器，其特征在于，依次包括输入接口模块、输入通信模块、嵌入式最小系统、输出通信模块、输出接口模块；输入、输出接口模块包括CAN、RS232、RS485、USB主/从、以太网、IIC、SP1、Bluetooth、WLAN接口的物理连接器与收发器；数据发送设备发出的数据通过输入接口模块到输入通信模块中，输入通信模块对数据发送设备通信设定、数据解封后送入到嵌入式最小系统，嵌入式最小系统完成协议格式的转换，通过输出通信模块对转换后数据封装、输出通信设定后，通过输出接口模块将转换后的协议数据发送给数据接收设备。2.根据权利要求1所述多接口通用通信协议转换器，其特征在于，所述输入接口模块为数据传输通道；输入通信模块对数据发送设备通信初始化、状态检测、协议数据的请求/响应、数据解封，获取数据发送设备的输出数据送出。3.根据权利要求1所述多接口通用通信协议转换器，其特征在于，所述输出通信模块将嵌入式最小系统中转换好的数据封装成输出接口格式的数据包，对数据接收设备通信初始化、状态检测、协议数据请求/响应；输出接口模块为数据传输通道。4.根据权利要求1所述多接口通用通信协议转换器，其特征在于，所述嵌入式最小系统包括主控芯片单元、电源管理单元、程序存储模块、数据存储模块、JTAG调试模块，带嵌入式操作系统的嵌入式最小系统完成协议转换。5.根据权利要求4所述多接口通用通信协议转换器，其特征在于，所述嵌入式操作系统包括数据发送设备配置模块、数据接收设备配...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建立，曹榕榕，张璐，漆荣辉，麦龙华，金嘉伟，侯露杰，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31