一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统及方法，包括：EtherCAT通讯模块和ASI通讯模块；其中，EtherCAT通讯模块用于接收控制逻辑程序和控制信号，存储控制逻辑程序，并将其分成多个EtherCAT数据帧，并在控制信号的控制下依次反向输出至ASI通讯模块；其中，在发送第一个EtherCAT数据帧时，将输出到ASI通讯模块的时钟信号置为1；EtherCAT数据帧包括起始位、数据位、校验位和结束位；ASI通讯模块用于当EtherCAT通讯模块输入的时钟信号为1时，开始接收EtherCAT数据帧，将EtherCAT数据帧中的数据位转换为ASI报文格式的控制信息，进行输出；本发明专利技术可以实现基于EtherCAT协议和基于ASI协议的设备之间的有效通讯，成本较低，灵活性和实用性高，适用范围广，有利于在工控自动化领域的进一步应用与推广。

【技术实现步骤摘要】
一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统及方法
本专利技术属于现场总线传输协议
，更具体地，涉及一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统及方法。
技术介绍
当今世界，信息科技进入了飞速发展的新时期，计算机、网络与通讯
也经历着日新月异的变化，以网络化、智能化、数字化等技术特性为代表的新一轮产业变革正深刻改变着国际产业格局。作为工业自动化控制领域的关键技术，现场总线协议可以将上层的控制管理设备和底层的现场仪器仪表联系起来，构成一个串行、双向、多从站、多节点的数字化通信网络系统，具有简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。常用的现场总线协议包括EtherCAT协议和ASI协议。其中，EtherCAT协议是一种基于以太网技术的实时开放的现场总线通信协议，其具有标准开放、简单灵活、安全高效等优势与特性，还具有优良的同步兼容性与广泛的适用性，能够实现工控自动化现场对数据信息传输的周期性、实时性、灵活性的要求，同时具有强大的性能优势和高度的稳定性与可靠性。ASI协议是简洁开放、灵活快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统，其特征在于，包括：EtherCAT通讯模块和ASI通讯模块；/n所述EtherCAT通讯模块的输出端与所述ASI通讯模块的输入端相连；/n所述EtherCAT通讯模块用于接收控制逻辑程序和控制信号，存储控制逻辑程序，并将其分成多个EtherCAT数据帧，并在控制信号的控制下依次反向输出至所述ASI通讯模块；其中，在发送第一个EtherCAT数据帧时，将输出到所述ASI通讯模块的时钟信号置为1；EtherCAT数据帧包括起始位、数据位、校验位和结束位；/n所述ASI通讯模块用于当EtherCAT通讯模块输入的时钟信号为1时，开始接收EtherCA...

【技术特征摘要】
1.一种EtherCAT协议和ASI协议通讯系统，其特征在于，包括：EtherCAT通讯模块和ASI通讯模块；
所述EtherCAT通讯模块的输出端与所述ASI通讯模块的输入端相连；
所述EtherCAT通讯模块用于接收控制逻辑程序和控制信号，存储控制逻辑程序，并将其分成多个EtherCAT数据帧，并在控制信号的控制下依次反向输出至所述ASI通讯模块；其中，在发送第一个EtherCAT数据帧时，将输出到所述ASI通讯模块的时钟信号置为1；EtherCAT数据帧包括起始位、数据位、校验位和结束位；
所述ASI通讯模块用于当EtherCAT通讯模块输入的时钟信号为1时，开始接收EtherCAT数据帧，将EtherCAT数据帧中的数据位转换为ASI报文格式的控制信息，进行输出。


2.根据权利要求1所述的EtherCAT协议和ASI协议通讯系统，其特征在于，所述EtherCAT通讯模块包括FPGA通讯接口；所述FPGA通讯接口包括：存储单元和发送单元；其中，发送单元包括计数器；
所述存储单元用于接收并存储控制逻辑程序，将该控制逻辑程序分为多个EtherCAT数据帧后，依次发送至所述发送单元；
所述发送单元用于基于控制信号对计数器进行控制，且对各EtherCAT数据帧依次执行如下操作：当计数器数值为1时，将EtherCAT数据帧反向输出至ASI通讯模块，且在当前EtherCAT数据帧发送完毕后，使计数器执行加1操作；其中，所述控制信号包括：复位信号、时钟信号和写使能信号；在发送第一个EtherCAT数据帧时，将输出到ASI通讯模块的时钟信号置为1；且每发送完一轮EtherCAT数据帧，延时预设时间后，基于控制信号对计数器进行控制，使计数器数值为1后，重新执行上述操作，直至所有EtherCAT数据帧全部发送完毕。


3.根据权利要求2所述的EtherCAT协议和ASI协议通讯系统，其特征在于，所述发送单元还包括：时钟输入信号接口、复位输入信号接口、写使能输入信号接口、EtherCAT数据帧输入信号接口和ASI协议输出信号接口；
所述时钟输入信号接口用于接收时钟信号的输入，且当时钟信号为1时，初始化计数器并使其从0开始计数；
所述复位输入信号接口用于接收复位信号的输入，且当复位信号置位后，EtherCAT通讯模块复位初始化；
所述写使能输入信号接口用于接收写使能信号的输入，且当写使能信号为1时，控制计数器执行加1操作；
所述EtherCAT数据帧输入信号接口用于当计数器数值为1时，接收来自存储单元的EtherCAT数据帧；
所述ASI协议输出信号接口用于将EtherCAT数据帧反向输出至所述ASI通讯模块。


4.根据权利要求1所述的EtherCAT协议和ASI协议通讯系统，其特征在于，所述ASI通讯模块包括ASI4U通讯接口；所述ASI4U通讯接口包括：ASI4U芯片、时钟接口、ASI协议输入信号接口、ASI数据帧输出信号接口和中断输出信号接口；
所述时钟接口用于接收所述EtherCAT通讯模块输入的时钟信号；
所述ASI协议输入信号接口用于接收所述EtherCAT通讯模块输入的EtherCAT数据帧；
所述ASI4U通讯接口用于当EtherCAT通讯模块输入的时钟信号为1时，开始进行EtherCAT数据帧的接收，在接收到EtherCAT数据帧的起始位后，向后继续接收5位数据，即为EtherCAT数据帧的数据位，随后继续接收EtherCAT数据帧的校验位，并基于校验位对EtherCAT数据帧进行奇偶校验；最后接收EtherCAT数据帧的结束位以实现完整数据帧接收；采用ASI4U芯片将EtherCAT数据帧中的数据位转换为ASI报文格式的控制信息，经ASI数据帧输出信号接口输出；其中，在EtherCAT数据帧的接收过程中，若出现接收超时或奇偶校验校验错误时，置位中断输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓宇，王滨，陈吉红，周敏，
申请(专利权)人：湖南华数智能技术有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43