基于LPC2378的嵌入式多协议网关设计.pdf

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1、24基于LPC2378的嵌入式多协议网关设计基于LPC2378的嵌入式多协议网关设计DesignofEmbeddedMulti-ProtocolGatewayBasedonLPC2378陈煜’白雪杨张捷’吕明。(1南京理工大学自动化学院，江苏南京210094；2中国电子科技集团公司第28研究所；江苏南京210007；3南京北方信息控制集团有限公司，江苏南京211153)摘要网关以ARM7处理器LPC23为核心，结合多种通信接口芯片，实现了RS232、RS485、CAN总线和以太网的互连通信。从软硬件两方面介绍了网关的设计，

2、硬件部分包括各通信模块的接口电路设计，软件部分介绍了模块数据协议转换的实现。该网关很好地解决了工控网络设备层和信息层的衔接问题，具有良好的实用性和应用前景。关键词：LPC2378，嵌入式，多协议转换，以太网，网关AbsractThegatewaybasedonARM7processorLPC2378isdesignedtoimplementintercOnnecti0ncommunicationofRS232．RS485．CANbusandEthernetwithvariousofcommunicationinterfac

3、echipThedesignofthegatewayisintroducedfrOmtwoaspectsofhardwareandsoftware，thehardwarepartistheinterfacecircuitdesignofeachcommunicationmodule，andthesoftwarepartisintroducedhowtoimplementthedataprotocolconversion．Thisgatewaywithgoodpracticabilityandapplica-tionpros

4、pecthaseffectivelysolvedtheproblemofconnectionbetweenindustrialcontrolnetworkdevicesandinfOrmationlayerKeywords：LPC2378，embeddedsystem，multi—protocolconversion，ethernet，getway近年来，随着以太网的迅速发展，以太网以其在传输速度、每次都需要通过IO口来控制收发器芯片的方向，为了减少线路可靠性、使用灵活、软硬件资源丰富等方面的优势在工业控制领上传输信号的反

5、射，保证信号传输无毛刺，总线信号线间需要接域得到广泛的应用。对于原来的系统，要将现场设备层全部升级一个120Q的匹配电阻。RS232和RS485信号收发端都连接有为以太网控制，势必会大幅增加硬件成本，能否将串口设备、总PESD15VL2ET防静电保护芯片，能很好地防止芯片被电压击线型设备和以太网设备联网，直接决定了系统的改造成本。本文穿损坏，从而达到保护芯片的作用。设计了一种网关，可以完成现场总线与以太网问的多协议转换，’I现场总线系统最终都能连接到以太网进行统一的远程监控和管VCCCI十理，降低了系统改造成本，提高了生产

6、效率。V+C1．1硬件设计V．C2+121．1总体模块设计／、9一4GNDC2_本系统设计采用MCU+接口芯片的方法，网关配有2个O8-一T10UTTjINRS232接口，2个RS485接口，2个CAN总线接口和1个以太O-lRlINRJOUT网接口O1∞UTT2rNO-68R丑NR0UTlUUARTl数据图2RS232接口电路1．3CAN接口电路UARTI里^——地—址—●1MCU以———’控制局域网(CAN)是串行数据通信的一种高性能通信协太8箍I网V拧制器议。LPC2378芯片内部集成了CAN控制器和验收滤波器，兼容

7、——■CAN规范2．0B，大大简化了CAN控制器和CAN收发器之间制I复杂的外围电路。CAN—H和CAN—L之间并联一个120Q的电LPc2378阻，用来匹配传输阻抗，吸收总线回波，确保有较低的电磁辐射图1网关硬件结构C54+33V恩智浦公司的LPC2378是一款基于ARM丌DMI—S的微控制器，适用于各种目的的通信应用，适合用作本网关的核心控制器。1．2RS232／485接口RS232／485是最为常见的接口电路，RS232为EIA电平，而LPC2378芯片的串13控制器为1_rL电平，故在电路中需要加入电平转换芯片MA

8、X3232E。RS485收发控制器为SP3484，与RS232不同的是，RS485工作方式为半双工，接受和发送数据图3RS485接口电路国家自然科学基金(61104109)；江苏省自然科学基金(BK2011703)；江苏省科技支撑与自主创新资金资助(BE2012178)；博士点基金(博导类)(20113