可配置通用通信協(xié)議轉換器的設計與實現(xiàn).pdf

1、自動化儀表與設備種類繁多,且通信方式各式各樣。在控制系統(tǒng)設計和集成時都會面臨一個問題：即采用不同通信方式的設備之間如何進行數(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(協(xié)議轉換器)，但是專用網(wǎng)關(協(xié)議轉換器)由于重用性差，將導致多次的重復開發(fā)，在這個過程中會浪費大量的人力和物力，致使儀表的成本增加，企業(yè)的競爭力減弱，如何簡單高效地實現(xiàn)采用各種不同通信協(xié)議設備的互聯(lián)互通,成為目前急需解決的問題?？膳渲眉夹g是近年來新興的一種技術，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用了可配置技術的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品不僅能夠進行標準化設計與生產(chǎn)，并且可以滿足用戶多樣化的需求，如果在協(xié)議轉換器中運用可配置技術，則完全可以解決專用網(wǎng)關通用性差，嚴重浪費人力和物力的問題。
　　 本文以現(xiàn)場總線協(xié)議為研究對象，對常用的幾種現(xiàn)場總線的數(shù)據(jù)鏈路層的幀格式進行了分析，然后根據(jù)面向?qū)ο蟮乃枷?，對現(xiàn)有的各種具體協(xié)議進行抽象，設計了一個可以描述所

3、有協(xié)議的結構體PROTOCOL，對該結構體內(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。在本設計中重點設計了兩個函數(shù)：配置函數(shù)和協(xié)議轉換函數(shù)，在配置函數(shù)中，實現(xiàn)了提示用戶對某個特定的協(xié)議進行配置的功能，并且將用戶配置的協(xié)議幀格式的特征值進行了保存。在轉換函數(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，一種是直接對源協(xié)議和目的協(xié)議進行配置，另一種是從用戶之前存儲的地方讀出協(xié)議的特征值對這

4、些變量進行初始化，初始化這些變量之后，調(diào)用轉換函數(shù)便可實現(xiàn)協(xié)議幀格式的轉換，另外，在協(xié)議轉換函數(shù)中還需要用戶對源協(xié)議和目的協(xié)議之間的對應關系進行配置，這樣才可正確完成幀格式的轉換。
　　 本設計最終將設計的變量和函數(shù)組合成一個C++頭文件的格式，如果用戶要實現(xiàn)源協(xié)議到目的協(xié)議的轉換，只需在設計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)和轉換函數(shù)來實現(xiàn)對協(xié)議幀格式的配置和轉換，這樣將為設計專用網(wǎng)關的軟