[发明专利]PCI接口型WorldFIP数据分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及WorldFIP网络，尤其涉及应用于WorldFIP网络的机车WorldFIP 网络数据的分析仪。

背景技术

WorldFIP标准网络是一种新型的可用于铁路领域的网络系统，由于它的可 靠性、灵活性而被世界上越来越多的国家所采用。但由于WorldFIP的专业性很 强，而且目前的测试手段和测试仪器还很少，尤其是适合于现场使用的便携式 WorldFIP分析设备则是一片空白。

WorldFIP(World Factory Instrumentation Protocol)，是符合EN50170标准的 一种面向工业控制的现场总线，提供现场设备和控制器以及控制器之间的数字 化连接。相对于其他的国际现场总线标准，WorldFIP在技术上的特点和优势如 下：

1)可靠性高。WorldFIP具有极强的抗干扰能力；能完全满足IEC关于电磁 兼容性的EMC标准；支持电缆冗余，大部分协议固化在硬件上，稳定 性强。

2)实时性好。生产者一消费者模式和总线仲裁器的调度方式保证了在一条 总线上传递大量信息的同时，不会干扰实时变量的通信。

3)协议单一。WorldFIP现场总线不论低速还是高速，只有一套通信协议， 所以不需要任何网桥或网关，低速与高速网络的衔接只用软件完成。

4)可与Internet透明连接。由于WorldFIP能分别处理实时数据和消息， 满足了Internet通信与实时自动化通信互不干扰的要求。因此WorldFIP 是连接总线和Internet的当然之选。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于WorldFIP网络系统的PCI接口型WordFIP数 据分析仪。用于对WorldFIP数据进行分析记录，只要将设备接入WorldFIP标准 网络中就可完成数据分析工作，安装方便，操作简单，使用可靠，是在列车控 制网络化的大环境下应运而生的新产品。

由于WorldFIP网络技术是国际上许多大公司采用的工业现场网络技术，使 用范围愈加广泛，而网络数据的分析又是对列车调试、维护、检修中的一项重 要的工作，因此基于WorldFIP网络的PCI接口型WordFIP数据分析仪既顺应发 展趋势又具有很强的实用性，填补了该仪器设计在国内的空白。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

一种PCI接口型WordFIP数据分析仪，其特征在于：包括AT91SAM7A3 构成的主控制器模块、MICROFIP构成的WorldFIP协议控制模块、CH365构成 的PCI总线接口模块、以及WorldFIP专用总线收发器和供电单元，其中所述的 WorldFIP专用总线收发器通过内侧接口与WorldFIP协议控制模块的信号收发和 控制引脚相连；所述的WorldFIP协议控制模块通过地址总线A0-A8和数据总线 D0-D8以及读写控制线RD/WR、片选信号CS、选通信号ALE与主控制器模块 相连；所述的PCI总线接口模块通过内置有上拉电阻的8位双向数据信号线 DT0-DT7和16位地址信号线AT15-AT0与主控制器模块进行数据通信，通过读、 写选通使能和中断请求信号控制数据的传输；所述的主控制器模块通过地址线、 数据线及控制线分别与PCI总线接口模块和WorldFIP协议控制模块相连；所述 的供电单元将+5V电压送入总线收发器和PCI总线接口模块，将+3.3V和+2.5V 电压送入到主控制器模块和WorldFIP协议控制模块，供电单元的参考地输出 GND则与所有GND引脚相连；WorldFIP总线上传输的信号通过WorldFIP专 用总线收发器送入到WorldFIP协议控制模块，经解码后，将数据转入主控制器 模块，数据在主控制器模块内进行解析、处理、存储，最后以并口数据的形式 发送给PCI总线接口模块，再由PCI总线接口模块转换为32位高速PCI总线信 号，送入PCI总线。

所述的WorldFIP专用总线收发器包括WorldFIP专用的总线收发芯片 FIELDRIVE、接口隔离芯片FIELDTR以及具有三态输出的驱动芯片74LVC244； 所述FIELDRIVE、FIELDTR以及74LVC244通过内部总线电连接。

所述的供电单元包括电源转换芯片AS1117M3-3.3和MIC5207，以及隔离芯 片BO505T。