[发明专利]一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统及转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业总线领域，特别是涉及一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统及转换方法。

背景技术

随着我国工业控制领域技术的不断发展，工业总线信号已成为工业设备之间进行通信的必不可少的途径。对于各种各样的工业总线协议，例如RS232、RS485、RS422等，一种设备可能具备多种工业总线协议，或者多种设备具备的工业总线协议各不相同，用户在把控制端与这些受控设备连接时，往往需要注意区分不同工业总线协议的连接，避免把不同的总线协议接到一起，但即使这样，也还存在接错的可能性，同时也影响了一定的操作便捷性。

因此，目前迫切需要开发出一种系统，其可以以单一接口的形式，兼容多种工业总线协议，并可自动识别工业总线协议的类型，将其转换为微控制器能识别的通用串行通信协议。由于采用了单一接口的形式，用户在接线时，可将不同工业总线协议的信号接到相同的端子上，完全避免了接线错误的可能性，并提升了操作便捷性。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种可自适应三种工业总线的系统及转换方法，可以自动识别RS232/485/422这三种工业总线协议的类型，将其转换为通用串行通信协议UART，供微控制器与受控工业设备通信使用；具体技术方案是，一种可自适应三种工业总线的系统，包括微处理单元(101)、UART信号切换单元(102)、协议检测单元(103)、协议转换单元(104)；所述的微处理单元(101)包括微处理器和电源管理模块，用于接收UART_RX信号，发送UART_TX信号，并接收来自协议检测单元(103)的协议检测信号，同时分别向UART信号切换单元(102)、协议检测单元(103)和协议转换单元(104)发送UART切换控制信号、协议检测单元控制信号和RS485收发控制信号；所述的UART信号切换单元(102)，由多路选择器及其周边电路组成，用于接收来自微处理单元(101)的UART_TX信号，经来自微处理单元(101)的UART切换控制信号的控制，选择将其发送至协议转换单元(104)的UART-RS232转换器或UART-RS485转换器；同时接收来自协议转换单元(104)中UART-RS232转换器的UART_RX信号和UART-RS485转换器的UART_RX信号，经来自微处理单元(101)的UART切换控制信号的控制，选择二者之一发送至微处理单元(101)；所述的协议检测单元(103)，包括多路选择器和检测模块；检测模块接收来自DB9接口的未知信号A，经检测模块判断未知信号到底是RS232还是RS485信号后，输出协议检测信号至微处理单元(101)；多路选择器接收来自DB9接口的未知信号A和未知信号B，受到来自微处理单元(101)的协议检测单元控制信号的控制，把未知信号A和未知信号B做为RS232协议的TX和RX信号与协议转换单元(104)的UART-RS232转换器连通，或者把未知信号A和未知信号B做为RS485协议的A和B信号与协议转换单元(104)的UART-RS485转换器连通；所述的协议转换单元(104)，包括UART-RS232转换器和UART-RS485转换器；其中UART-RS232转换器接收来自协议检测单元(103)的RS232_RX信号，将其转换为UART_RX信号发送至微处理单元(101)，同时接收来自微处理单元(101)的UART_TX信号，将其转换为RS232_TX信号发送至协议检测单元(103)；UART-RS485转换器受到来自微处理单元(101)的RS485收发控制信号的控制，将来自微处理单元(101)的UART_TX信号转换为与协议检测单元(103)相连的RS485_A信号和B信号，也可将与协议检测单元(103)相连的RS485_A信号和B信号转换为UART_RX信号，发送至微处理单元(101)。

所述微处理单元(101)中的微处理器，接收来自协议检测单元(103)的test信号，test信号是协议检测单元(103)检测外部信号属于哪种协议后，输出的判断信号；UART_RX是UART信号切换单元(102)的输出信号，输入至微处理器，UART_TX 是微处理的输出信号，输入至UART信号切换单元(102)；微处理器会输出两个协议检测单元控制信号SA0/SB0和SA1/SB1，输入至协议检测单元(103)，用于控制协议检测单元(103)中的切换电路； DE是微处理输出的RS485收发控制信号，输入至协议转换单元(104)；微处理器会输出两个UART切换控制信号S0和S1，输入至UART切换单元(102)，用于控制UART切换单元(102)中的切换电路。