一种基于Contex‑A8处理器的规约转换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于Contex‑A8处理器的规约转换器，包括用于确定装置的应用场景，采集前端设备并将其转换输出给后端主站的典型应用方案模块；用于与其他模块进行数据交互的硬件结构设计模块；通过电源转换为各模块提供电能的电源模块；用于存储操作系统和应用程序的存储，通过串行总线与主控芯片进行数据交互，实现数据的I/O操作的Nand Flash模块；用于实现网络通信的网口模块；对传输信号进行转换和输出的串口模块；以及实现数据交互和共享的应用软件模块。本实用新型专利技术通过串口模块和网口模块从智能前端采集子系统数据，经规约转换器内部整理转换为一标准规约传出给后端其它应用系统，达到把非标准的终端设备分散监控转换为集中监控。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信转换
，具体涉及一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，适应于建筑智能化领域的智能终端产品之一，主要应用在变电站、智能建筑等场所，同时可应用于信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统和公共安全系统。
技术介绍
随着经济和社会的发展，人们对工作、生活环境要求越来越高，如建筑要达到智能化。而智能建筑内的智能设备使用数量和种类也越来越多，使得智能建筑系统对建筑内多个智能终端设备的管理、维护越来越复杂。自动化控制技术为智能建筑的发展提供新的方法。随着我国计算机网络技术、无线局域网技术等高科技技术水平的高速发展，智能建筑将会在未来城市建设中发挥更加重要的作用，将会作为现代建筑的一个有机组成部分，通过不断吸收并利用新的可靠性技术，不断实现设计和技术上的突破，为传统的建筑概念赋予新的内容，使得智能建筑技术应用将持续不断改进和发展。全国各大中城市的新建办公楼宇和商业楼宇等基本都已初步实现智能化，这也就意味着公共建筑的智能化已经成为现代建筑的标准配置。然而，智能建筑内的智能系统及终端设备在国内的发展状况也并不让人满意，系统内智能设备规约不标准多、数据量小、节点多、智能化水平参差不齐，一直是智能建筑屡遭诟病的问题。对于庞杂的智能控制系统集成由于标准不统一、管理不统一无法实现各个系统设备之间的通信和连接。
技术实现思路
本技术根据上述现有技术中存在的问题，提供一种基于Contex-A8处理器的规约转换器。将各个不同小系统联系成一个大的综合的系统，统一智能化管理，实现多种非标准规约的接入和数据解析，再通过某一标准规约进行数据远传，使得远端的节点数据能在任何地点获取，实现信息的采集和远程控制。为解决上述问题，本技术采用的技术方案是：一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，包括：用于确定装置的应用场景，采集前端设备并将其转换输出给后端主站的典型应用方案模块；用于与其他模块进行数据交互的硬件结构设计模块；通过电源转换为各模块提供电能的电源模块；用于存储操作系统和应用程序的存储，通过串行总线与主控芯片进行数据交互，实现数据的I/O操作的Nand Flash模块；用于实现网络通信的网口模块；对传输信号进行转换和输出的串口模块；以及实现数据交互和共享的应用软件模块。进一步地，所述典型应用方案模块包括设置在前端的监控应用设备，通过串口采集监控应用设备进行规约转换，采用IEC104和IEC61850标准协议传出，通过RJ45接口连接到后端主站。进一步地，所述硬件结构设计模块包括CPU模块、以及与CPU模块连接的指示灯模块、存储模块、串口模块和网络模块。进一步地，所述电源模块包括DC-DC电源转换芯片AP1501、前置滤波电容C39-C41，储能电感L5、瞬态抑制二极管DK1、退耦电容C42-C45，外部12V电源通过前置滤波电容C39-C41与DC-DC电源转换芯片AP1501的输入端IN连接，DC-DC电源转换芯片AP1501的输出端OUT通过储能电感L5和退耦电容C44、C45与VDD_5连接，其中DC-DC电源转换芯片AP1501的输出端OUT引脚与瞬态抑制二极管DK1的负极连接，瞬态抑制二极管DK1的正极接地，DC-DC电源转换芯片AP1501的FB引脚通过退耦电容C42、C43与VDD_5连接。进一步地，所述Nand Flash模块采用S29GL256N10TFI010芯片，提供512M存储空间，用于存储操作系统和应用程序的存储，该硬盘芯片通过串行总线与主控芯片进行数据交互，实现数据的I/O操作； S29GL256N10TFI010芯片包括两种总线方式，一种地址并行总线AB1_BOOT_FLASH~AB24_BOOT_FLASH进行地址识别，另一种数据并行总线DB0_BOOT_FLASH~DB7_BOOT_FLASH进行数据交互；数据控制引脚包括OEN_BOOT_FLASH、CSN_BOOT_FLASH、WEN_BOOT_FLASH和AB0_BOOT_FLASH，其中OEN_BOOT_FLASH、CSN_BOOT_FLASH、WEN_BOOT_FLASH引脚设置上拉电阻R127-R129，在芯片引脚VCC和VIO之间设置退耦电容C35和C319。进一步地，所述网口模块通过AR8031芯片实现10/100/1000Mbps高速网络通信，ARM-AM3354芯片与AR8031芯片通过RGMII进行数据交互和命令控制，实现网络通信功能，再通过标准RJ45接头引出。主芯片ARM-AM3354的并行接收数据总线端口包括RGMII_RXD0、RGMII_RXD1、RGMII_RXD2、RGMII_RXD3，并行发送数据总线端口RGMII_TXD0、RGMII_TXD1、RGMII_TXD2、RGMII_TXD3通过物理层PHY芯片AR8031生成四对差分数据总线信号ETH1_TRX0_P与ETH1_TRX0_N、ETH1_TRX1_P与ETH1_TRX1_N、ETH1_TRX2_P与ETH1_TRX2_N、ETH1_TRX3_P与ETH1_TRX3_N，然后通过RJ45接口实现对外的10/100/1000Mbps高速网络通信。进一步地，所述串口模块通过控制ADM2582E芯片实现RS485差分信号的转换和传输，再由9pin，3.81mm间距的端子引出，ADM2582E芯片内部包括输入VDD_3.3V和GND经隔离后输出VCC_485_0和GND_485_0的隔离电源；从ARM主控芯片输出的TTL电平发信号为UART0_TXD、收信号为UART0_RXD，方向控制信号为UART0_DIR经过ADM2582E后，输出隔离后差分信号0_RS485_A+和0_RS485_B-；在ADM2582E芯片的输入端和输出端分别设置输入端退耦电容C49、C50、C57、C58和输出端退耦电容C53、C54。进一步地，所述软件模块采用分层模块化设计，包括用于实现主程序的启动和初始化配置信息、接口驱动控制及相关参数的启动模块；用于SQLITE数据库、配置文件、报文监视的配置模块；包括数据库管理模块，实现数据库读取和管理，内存管理模块实现内存信息的创建、监控和管理，进程交互模块实现进程间通信，数据交互，管理模块管理监视各个运行模块的运行情况的管理模块；依赖配置模块，通过读取配置信息获得需要启动的接口信息，同时管理所启动的串口和网口模块的通信接口模块；依赖配置模块和接口模块，通过读取配置获得需要启动运行的具体协议进程；通过接口进行收发报文和交互数据并管理相关协议进程的协议模块。进一步地，所述启动模块、配置模块、管理模块、接口模块、协议模块的进程间采用共享内存方式实现数据交互和共享。本技术的有益效果：本技术通过串口模块和网口模块从智能前端采集动力、环境监测、设备远程控制、安全警卫、灯光控制等子系统数据，经规约转换器内部整理转换为一标准规约传出给后端其它应用系统，达到把非标准的终端设备分散监控转换为集中监控。该装置具有接口多，运行稳定，功能强大，安装调试简便，安全性高、易实用，该装置主要应用于变电站、智能建筑等系统，作为系统内的前置通信装置，同时伴有规约转换功能，能通过不同规约接入系统内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Contex‑A8处理器的规约转换器，其特征在于：包括：用于确定装置的应用场景，采集前端设备并将其转换输出给后端主站的典型应用方案模块；用于与其他模块进行数据交互的硬件结构设计模块；通过电源转换为各模块提供电能的电源模块；用于存储操作系统和应用程序的存储，通过串行总线与主控芯片进行数据交互，实现数据的I/O操作的Nand Flash模块；用于实现网络通信的网口模块；对传输信号进行转换和输出的串口模块；以及实现数据交互和共享的应用软件模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于：包括：用于确定装置的应用场景，采集前端设备并将其转换输出给后端主站的典型应用方案模块；用于与其他模块进行数据交互的硬件结构设计模块；通过电源转换为各模块提供电能的电源模块；用于存储操作系统和应用程序的存储，通过串行总线与主控芯片进行数据交互，实现数据的I/O操作的Nand Flash模块；用于实现网络通信的网口模块；对传输信号进行转换和输出的串口模块；以及实现数据交互和共享的应用软件模块。2.根据权利要求1所述的一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于，所述典型应用方案模块包括设置在前端的监控应用设备，通过串口采集监控应用设备进行规约转换，采用IEC104和IEC61850标准协议传出，通过RJ45接口连接到后端主站。3.根据权利要求1所述的一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于，所述硬件结构设计模块包括CPU模块、以及与CPU模块连接的指示灯模块、存储模块、串口模块和网络模块。4.根据权利要求3所述的一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于，所述CPU模块采用Contex-A8处理器。5.根据权利要求1所述的一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于，所述电源模块包括DC-DC电源转换芯片AP1501、前置滤波电容C39-C41，储能电感L5、瞬态抑制二极管DK1、退耦电容C42-C45，外部12V电源通过前置滤波电容C39-C41与DC-DC电源转换芯片AP1501的输入端IN连接，DC-DC电源转换芯片AP1501的输出端OUT通过储能电感L5和退耦电容C44、C45与VDD_5连接，其中DC-DC电源转换芯片AP1501的输出端OUT引脚与瞬态抑制二极管DK1的负极连接，瞬态抑制二极管DK1的正极接地，DC-DC电源转换芯片AP1501的FB引脚通过退耦电容C42、C43与VDD_5连接。6.根据权利要求1所述的一种基于Contex-A8处理器的规约转换器，其特征在于，所述Nand Flash模块采用S29GL256N10TFI010芯片，S29GL256N10TFI010芯片包括两种总线方式，一种地址并行总线AB1_BOOT_FLASH~AB24_BOOT_FLASH进行地址识别，另一种数据并行总线DB0_BOOT_FLASH~DB7_BOOT_FLASH进行数据交互；数据控制引脚包括OEN_BOOT_FLASH、CSN_BOOT_FLASH、WEN_BOOT_FLASH和AB0_BOOT_FLASH，其中OEN_BOOT_FLASH、CSN_BOOT_FLASH、WEN_BOOT_FLASH引脚设置上拉电阻R127-R129，在芯片引脚VCC和VIO之间设置退耦电容C3...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫少春，过其峰，刘进进，张可，张骥，周朝奎，杨建旭，王梓岚，
申请(专利权)人：安徽南瑞继远电网技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34