基于KSZ8873的雙網(wǎng)口協(xié)議轉換模塊設計
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2 軟件設計
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/281884.htm2.1 軟件架構
軟件按照分層思路設計，有驅動(dòng)層、適配層和應用層。如圖2所示。
驅動(dòng)層主要完成與硬件相關(guān)的寄存器配置，從硬件寄存器接收數據，傳入適配層，或從適配層接收數據，傳給硬件寄存器。
適配層隔離了應用層和驅動(dòng)層的耦合，實(shí)現Modbus-RTU協(xié)議、Modbus-TCP[3]和IEC104協(xié)議的解析，根據不同協(xié)議從應用層獲取相關(guān)數據，進(jìn)行格式組幀后，傳入驅動(dòng)層發(fā)送，或者從驅動(dòng)層獲取數據幀，按照不同協(xié)議解析出有效數據，傳入應用層。
應用層主要完成數據存儲和映射功能，把來(lái)自于不同協(xié)議的數據進(jìn)行綜合，按照一定格式進(jìn)行存儲，并實(shí)時(shí)刷新。
2.2 軟件流程
軟件流程如圖3所示。進(jìn)入主函數后依次進(jìn)行MCU、驅動(dòng)層、適配層和應用層的初始化工作，再進(jìn)入主循環(huán)，主循環(huán)共包括3個(gè)子任務(wù)，RS232子任務(wù)、RS485子任務(wù)和網(wǎng)口子任務(wù)。每個(gè)子任務(wù)主要完成從驅動(dòng)層接收并解析數據幀，傳入應用層;或者從應用層獲取實(shí)時(shí)數據，按照協(xié)議進(jìn)行組幀后，傳入驅動(dòng)層發(fā)送。
為了提高軟件執行效率和可靠性，采用時(shí)分方式進(jìn)行子任務(wù)調度，調度時(shí)間間隔為10ms。系統使用1ms的時(shí)鐘節拍工作，進(jìn)入主循環(huán)前時(shí)間計數器t清零，第10ms調用RS232子任務(wù)，第20ms調用RS485子任務(wù)，第30ms調用網(wǎng)口子任務(wù)，并清零時(shí)間計數器t。
3 組網(wǎng)模式
菊花鏈式的組網(wǎng)模式可以替代原有RS485總線(xiàn)。再增加一條網(wǎng)線(xiàn)，可以實(shí)現環(huán)網(wǎng)，起到冗余作用，提高網(wǎng)絡(luò )的可靠性[5]。 如圖4所示。虛線(xiàn)表示增加的網(wǎng)線(xiàn)。
4 結束語(yǔ)
本文介紹了一種基于KSZ8873芯片的雙網(wǎng)口協(xié)議轉換模塊，能夠實(shí)現RS485/RS232總線(xiàn)與網(wǎng)口的物理層轉換，再通過(guò)軟件實(shí)現不同總線(xiàn)上不同協(xié)議的轉換。使用該模塊既可以替代現有RS485總線(xiàn)，也可以在新建系統時(shí)實(shí)現設備網(wǎng)絡(luò )化工作，并且能夠快速實(shí)現環(huán)網(wǎng)，使得網(wǎng)絡(luò )更加可靠，低成本和靈活配置也是其主要特點(diǎn)。
參考文獻：
[1]KSZ8873 Datesheet[M].Micrel,INC,2009
[2]RMII Specification[M].National,INC,1998
[3]Modicon Modbus Protocol [M],ABB,INC,2002
[4]PIC32M5XX/6XX/7XX Datesheet[M].Microchip Technology INC,2009
[5]王浩, 彭川虎, 王平, 等. 用于數字化變電站的嵌入式環(huán)網(wǎng)模塊設計[J].電測與儀表,2012,49(12):86-91
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