可配置通用通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自動(dòng)化儀表與設(shè)備種類繁多,且通信方式各式各樣。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成時(shí)都會(huì)面臨一個(gè)問題：即采用不同通信方式的設(shè)備之間如何進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，解決辦法之一是選用或者自行開發(fā)專用的網(wǎng)關(guān)(協(xié)議轉(zhuǎn)換器)，但是專用網(wǎng)關(guān)(協(xié)議轉(zhuǎn)換器)由于重用性差，將導(dǎo)致多次的重復(fù)開發(fā)，在這個(gè)過程中會(huì)浪費(fèi)大量的人力和物力，致使儀表的成本增加，企業(yè)的競爭力減弱，如何簡單高效地實(shí)現(xiàn)采用各種不同通信協(xié)議設(shè)備的互聯(lián)互通,成為目前急需解決的問題?？膳渲眉夹g(shù)是近年來新興的一種技術(shù)，出現(xiàn)

2、了可配置處理器、可配置操作系統(tǒng)、可配置IC、可配置FPGA、可配置接口組件等一系列的運(yùn)用了可配置技術(shù)的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不僅能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，并且可以滿足用戶多樣化的需求，如果在協(xié)議轉(zhuǎn)換器中運(yùn)用可配置技術(shù)，則完全可以解決專用網(wǎng)關(guān)通用性差，嚴(yán)重浪費(fèi)人力和物力的問題。
　　 本文以現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議為研究對(duì)象，對(duì)常用的幾種現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)據(jù)鏈路層的幀格式進(jìn)行了分析，然后根據(jù)面向?qū)ο蟮乃枷?，?duì)現(xiàn)有的各種具體協(xié)議進(jìn)行抽象，設(shè)計(jì)了一個(gè)可以描述所

3、有協(xié)議的結(jié)構(gòu)體PROTOCOL，對(duì)該結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的各變量賦于特定的數(shù)值，便可表示特定的協(xié)議幀格式。在本設(shè)計(jì)中重點(diǎn)設(shè)計(jì)了兩個(gè)函數(shù)：配置函數(shù)和協(xié)議轉(zhuǎn)換函數(shù)，在配置函數(shù)中，實(shí)現(xiàn)了提示用戶對(duì)某個(gè)特定的協(xié)議進(jìn)行配置的功能，并且將用戶配置的協(xié)議幀格式的特征值進(jìn)行了保存。在轉(zhuǎn)換函數(shù)中，用戶首先需要初始化保存源協(xié)議和目的協(xié)議的特征值的全局變量，初始化過程主要有兩種方法，一種是直接對(duì)源協(xié)議和目的協(xié)議進(jìn)行配置，另一種是從用戶之前存儲(chǔ)的地方讀出協(xié)議的特征值對(duì)這

4、些變量進(jìn)行初始化，初始化這些變量之后，調(diào)用轉(zhuǎn)換函數(shù)便可實(shí)現(xiàn)協(xié)議幀格式的轉(zhuǎn)換，另外，在協(xié)議轉(zhuǎn)換函數(shù)中還需要用戶對(duì)源協(xié)議和目的協(xié)議之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行配置，這樣才可正確完成幀格式的轉(zhuǎn)換。
　　 本設(shè)計(jì)最終將設(shè)計(jì)的變量和函數(shù)組合成一個(gè)C++頭文件的格式，如果用戶要實(shí)現(xiàn)源協(xié)議到目的協(xié)議的轉(zhuǎn)換，只需在設(shè)計(jì)程序的過程中將該頭文件包含在程序頭部，在程序中便可調(diào)用頭文件中的配置函數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)協(xié)議幀格式的配置和轉(zhuǎn)換，這樣將為設(shè)計(jì)專用網(wǎng)關(guān)的軟