转协议通信器的设计与应用

电梯物联网的通信方法和协议转换器随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般涌现，电梯作为垂直运输的重要工具，其安全性和可靠性变得至关重要。

电梯物联网应运而生，它通过将电梯与互联网连接，实现对电梯运行状态的实时监测、故障预警和远程管理。

而在电梯物联网中，通信方法和协议转换器是实现数据传输和交互的关键技术。

一、电梯物联网通信方法1、有线通信（1）RS-485 总线RS-485 总线是一种常见的有线通信方式，具有传输距离远、抗干扰能力强等优点。

在电梯物联网中，可用于连接电梯控制器与传感器、采集设备等，实现数据的传输。

（2）以太网以太网是一种成熟的网络通信技术，具有高速、稳定的特点。

通过在电梯井道内铺设以太网线缆，可以实现电梯与远程服务器之间的快速数据通信。

2、无线通信（1）WiFiWiFi 技术在日常生活中广泛应用，其优点是传输速度快、覆盖范围较广。

但在电梯井道这样的特殊环境中，信号容易受到干扰和衰减。

（2）蓝牙蓝牙通信适用于短距离的数据传输，常用于连接电梯内的手持设备与电梯控制系统。

（3）ZigbeeZigbee 具有低功耗、自组网等特点，适合大规模的物联网设备组网，但数据传输速率相对较低。

（4）NBIoT 和 LoRaNBIoT（窄带物联网）和 LoRa（远距离无线电）是专为物联网设计的低功耗广域网技术。

它们能够实现远距离、低功耗的数据传输，适用于对电梯运行状态的长期监测。

二、协议转换器在电梯物联网中的作用由于电梯系统中可能存在多种不同的通信协议和接口标准，为了实现不同设备之间的互联互通，需要使用协议转换器。

协议转换器的主要功能包括：1、协议转换将不同的通信协议转换为统一的标准协议，使得数据能够在电梯物联网中顺畅传输。

例如，将电梯控制器使用的专有协议转换为通用的TCP/IP 协议。

2、数据格式转换不同设备产生的数据格式可能不同，协议转换器能够将其转换为统一的格式，便于数据的处理和分析。

3、接口适配适配不同的物理接口，如将 RS-232 接口转换为 USB 接口，或者将以太网接口转换为无线接口。

usb转spi芯片USB转SPI芯片是一种常用的集成电路，用于将USB接口转换为SPI接口。

SPI全名为Serial Peripheral Interface，是一种通信协议，常用于各种设备之间的通信，如存储器、传感器、显示屏等。

USB转SPI芯片的作用是实现电脑或其他USB主机与SPI从机设备之间的数据传输。

SPI接口通常由四根线组成：主时钟线、主输出数据线、主输入数据线和从设备选择线。

通过USB转SPI芯片，可以实现USB主机通过USB接口与SPI从机设备之间的数据交互，并将从机设备的数据传输到主机。

USB转SPI芯片通常由以下几个主要模块组成：USB接口模块、SPI接口模块、控制模块和数据缓冲区。

USB接口模块负责将USB信号转换为芯片内部的控制信号和数据信号。

SPI接口模块负责将芯片内部的数据信号转换为SPI总线上的时钟信号和数据信号，以及将SPI总线上的时钟信号和数据信号转换为芯片内部的数据信号。

控制模块负责对数据传输进行控制，如选择从机设备、发送数据、接收数据等。

数据缓冲区用于存储传输的数据，以便进行数据的发送和接收。

USB转SPI芯片的工作原理如下：当USB主机发送数据时，USB接口模块将数据传输到芯片内部，并通过SPI接口模块将数据发送到SPI总线上。

同时，控制模块选择相应的从机设备，并通过SPI接口模块将时钟信号和数据信号发送到该设备。

从机设备接收到数据后，通过SPI接口模块将数据传输到芯片内部，并通过USB接口模块将数据传输到USB主机。

当USB主机接收到数据后，可以进行进一步的处理和显示。

USB转SPI芯片具有以下几个优点和应用场景：1. 简化系统设计：USB转SPI芯片可以将复杂的SPI总线协议转换为简单的USB接口，减少了系统设计和开发的工作量。

2. 提高系统性能：通过USB转SPI芯片，可以实现高速的数据传输和快速的响应时间，提高了系统的性能。

3. 扩展接口：USB转SPI芯片可以将USB接口扩展为SPI接口，方便与各种SPI从机设备进行通信，如存储器、传感器、显示屏等。

基于元数据映射的综合监控系统协议转换器设计与实现 刘中峰专栏·视频与安全0 引言在当前的综合监控系统中，通常集成或互联着不同厂家的子系统，这些子系统使用不同的工业通信协议。

常用的有OPC、Modbus、EtherNet/IP、DNP等协议。

然而在综合监控系统内部使用的是同一种协议格式，这就要求综合监控系统能够将多种不同的通信协议转换成内部统一的协议格式。

解决不同系统间协议的转换通常有两种方案：一种是使用硬件协议转换器，该设备使用方便，但价格高。

通常一个设备只支持单个子系统协议转换，要进行多种协议的转换就需要使用多个硬件设备，而且不能对协议自由配置。

另一种是软件编码协议转换方式。

在目前的工程运用中，通常是根据特定工程的外部接口协议独立开发，不同工程应用之间由于接口协议不同，并不能直接复用，每次都要重新开发，浪费大量人力。

若要平衡上述两种方案的矛盾，一种可行的解决手段就是通过提升协议转换抽象层次，提高协议转换配置灵活性，尽可能地通过配置来复用已有软件协议的接口开发。

1 元数据映射方法元数据解决了对数据的分割和描述问题，通过元数据建模将客观数据以最小化粒度的方式表示出来。

对元数据的映射就是要解决2个不同的元数据集合之间的数据项对应关系。

对于任意的2个数据元S i={U1，U2，U3，…，U n}和S j={U1，U2，U3，…，U m}，它们之间的映射关系存在3种情况。

（1）1∶1映射方式。

该种映射方式最简单，就是S i 中的某个数据项U i和S j中的某个数据项U j正好完全匹配，记作U i→U j。

当数据元集合中的数据都是以这种方式映射的情况下，数据的映射配置也变得很简单，不需要额外的数据逻辑计算处理。

但这种情况是一种理想状态，事实上大部分情况下，数据元集合中的数据项个数并不匹配，即m≠n，因此数据项间全部是1∶1映射的情况基本不存在，但2个映射集中部分数据项存在这样的映射关系。

（2）1∶n映射方式。

通信协议转换器通信协议转换器是一种用于在不同通信协议之间进行数据转换的设备或软件。

它的主要作用是使得不同设备或系统之间能够进行有效的数据交换和通信。

本文将介绍通信协议转换器的基本原理、常见的应用场景以及一些常用的通信协议转换器。

基本原理通信协议转换器通常由硬件和软件两部分组成。

硬件部分负责物理信号的转换和传输，而软件部分则负责协议的解析和转换。

通信协议转换器的工作过程一般分为以下几个步骤：1.数据接收：通信协议转换器从外部设备或网络中接收数据。

2.数据解析：通过软件部分对接收到的数据进行解析，识别当前的通信协议。

3.协议转换：将解析后的数据转换为目标协议所需的格式。

4.数据发送：将转换后的数据发送到目标设备或网络中。

通信协议转换器的硬件部分通常包括物理接口、信号转换电路和数据缓存等。

不同的通信协议转换器可能支持不同的物理接口，如串口、以太网、USB等。

信号转换电路负责将不同物理层的信号互相转换，以确保数据的正确传输。

数据缓存用于临时存储接收到的数据，以便进行解析和转换。

应用场景通信协议转换器在各个领域都有广泛的应用，下面列举几个常见的应用场景。

工业自动化在工业自动化领域，不同的设备或系统通常采用不同的通信协议，如Modbus、Profibus、CAN等。

通信协议转换器可以将这些不同的协议转换为统一的协议，以便设备之间能够进行数据交换和通信。

这样一来，工业自动化系统的集成和管理就更加方便和高效。

智能家居智能家居系统中的各种设备（如智能灯泡、智能插座、智能门锁等）通常采用不同的通信协议，如ZigBee、Z-Wave等。

通信协议转换器可以将这些不同的协议转换为统一的协议，以便用户能够通过一个中心控制器来管理和控制这些设备。

物联网在物联网领域，各种设备（如传感器、终端设备等）通常采用不同的通信协议，如MQTT、CoAP等。

通信协议转换器可以将这些不同的协议转换为统一的协议，以便实现设备之间的互联互通。

常用的通信协议转换器以下是一些常见的通信协议转换器的示例：•RS232转以太网协议转换器：用于将串口设备连接到以太网，并实现数据的转发和转换。

2m转以太网协议转换器2m转以太网协议转换器是一种用于将2Mbit/s E1接口信号转换为以太网接口信号的设备。

它在现代通信网络中扮演着重要的角色，能够实现不同接口之间的互联互通，为网络通信提供了便利和灵活性。

本文将介绍2m转以太网协议转换器的工作原理、应用场景和优势特点。

工作原理。

2m转以太网协议转换器主要通过将E1接口信号转换为以太网接口信号，实现E1和以太网之间的互联互通。

它能够将E1接口的传输速率和格式转换为以太网接口所需的速率和格式，实现不同网络设备之间的连接和通信。

同时，它还能够实现E1接口信号的透传和转发，确保数据传输的稳定和可靠。

应用场景。

2m转以太网协议转换器广泛应用于各种通信网络中，特别适用于需要将E1接口信号转换为以太网接口信号的场景。

比如，在传统的通信网络中，E1接口是常见的传输接口，而在现代的以太网网络中，以太网接口则是主流的传输接口，因此需要2m转以太网协议转换器来实现二者之间的互联互通。

此外，它还可以应用于数据通信、视频监控、智能楼宇、工业自动化等领域，为不同设备之间的通信提供便利和支持。

优势特点。

2m转以太网协议转换器具有多种优势特点。

首先，它能够实现E1和以太网接口之间的灵活转换，满足不同网络设备的接口要求。

其次，它具有良好的稳定性和可靠性，能够确保数据传输的稳定和安全。

此外，它还具有较高的传输效率和较低的传输延迟，能够满足网络通信的实时性和效率要求。

最后，它还具有良好的兼容性和扩展性，能够适应不同网络环境和需求，为网络通信提供了灵活性和可靠性。

总结。

2m转以太网协议转换器作为一种重要的网络设备，具有广泛的应用前景和市场需求。

它能够实现不同接口之间的互联互通，为网络通信提供了便利和支持。

同时，它具有多种优势特点，能够满足不同场景下的网络通信需求。

相信随着通信网络的不断发展和普及，2m转以太网协议转换器将会发挥越来越重要的作用，为网络通信的发展和进步做出积极贡献。

基于STM32的RS232-CAN通信协议转换器设计王英志;杨佳;韩太林【摘要】依据RS232接口和CAN总线的特点，设计了RS232接口与CAN总线的协议转换器。

以集成串行接口和CAN总线控制器的STM32F103C8单片机为核心，设计转换器的硬件电路和软件程序，实现RS232和CAN总线通信协议的转换。

本转换器具有通信隔离、防雷电等功能，具有体积小，成本低，便于实现，易于推广等特点，在应用中取得良好效果。

【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2013(000)014【总页数】3页(P141-143)【关键词】协议转换;CAN总线;RS232;STM32F103C8【作者】王英志;杨佳;韩太林【作者单位】长春理工大学电子信息工程学院，长春130022;吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院，长春130021;长春理工大学电子信息工程学院，长春130022【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言目前，RS232接口和CAN总线接口广泛应用于工业设备之间的通信。

它们各有特点，应用在不同领域。

RS232通信距离短，接口容易损坏。

CAN总线具有多点通信、组网方便，传输距离远，通信实时性好，纠错能力强，成本低等特点，能更好地匹配和协调各个控制系统[1]。

基于两种接口特点，本文介绍一种实现RS232接口设备与CAN总线设备进行通信的转换器，更好的解决用户在地域、通信网络、接口协议等方面的矛盾。

1 系统硬件设计RS232-CAN通信协议转换器设计，主要是完成RS232与CAN总线之间的通信协议转换，实现数据的互联通信。

在通信过程中，为了使系统具有通用性和稳定性，对供电电源、通信隔离、防雷电等方面进行了特殊设计。

系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图1.1 单片机选择选用意法半导体公司ARM Co rtex™-M 3核的32位STM 32F103C8单片机，负责系统的整体运行。

单片机特点为：最大时钟频率为72MHz，3个16位定时器，其内部集成CAN2.0控制器、USART接口和USB2.0全速接口等，调试模式为SWD和JATG接口。

BOSCH PELCO协议转换器的设计及应用Design and Application of protocol converter between BOSCH and PELCO（华北电力大学）裴东良，刘文霞，金亮Pei Dongliang, Liu Wenxia,Jin Liang摘要:针对闭路电视监控系统在实际组网过程中遇到的不同厂家的设备之间协议不一致的情况，提出了基于AT89C2051单片机的起协议转换作用的设计方案，并详细介绍了协议转换的原理、通信系统的硬件构成以及软件实现方法。

通过现场的严格实验运行，证明了该方法具有通信可靠、效率高、投资少等优点。

关键词： 协议转换，闭路电视监控系统,BOSCH协议，PELCO-D协议中图分类号：TP334.7文献标识码：BAbstract: Owing to the situation that communication protocols from different company don’t accord with each other in the network construction of CCTV Monitoring System, this paper proposes a design scheme based on AT89C2051 to carry about protocol conversion, and introduces in detail the principle of protocol conversion, the hardware structure of the communication system and the realisation of software. It is proved that this method has the advantages of high reliability, high efficiency and low cost by way of strict local operational experiment .Keywords: protocol conversion , CCTV Monitoring System ,serial communication , RS232，RS4850 引言在闭路电视监控系统的实际组网过程中, 经常会遇到不同厂家的设备同时应用的现象，目前每个厂家都有自己的通信协议和管理系统，但不同厂家的设备之间不能够兼容，为解决统一监控问题，需要进行协议转换。

协议转换与跨网络通信的实现方法在当今互联网时代，网络通信已经成为人们生活中不可或者缺的一部份。

然而，由于不同网络设备和应用程序所采用的通信协议不尽相同，导致了跨网络通信的难题。

为了解决这个问题，协议转换技术应运而生。

本文将介绍协议转换的概念、实现方法以及其在跨网络通信中的应用。

一、协议转换的概念协议转换是指将一种通信协议转换为另一种通信协议的过程。

通信协议是网络通信中的一种规范，用于定义数据交换的格式、顺序和错误检测等。

不同的网络设备和应用程序可能采用不同的通信协议，因此在它们之间进行通信时就需要进行协议转换。

协议转换可以分为两种类型：单向协议转换和双向协议转换。

单向协议转换是指将一种通信协议转换为另一种通信协议，而不进行反向转换。

双向协议转换则是指在通信的两个方向上都进行协议转换。

根据实际需求，选择合适的协议转换类型非常重要。

二、协议转换的实现方法1. 硬件协议转换器硬件协议转换器是一种专门设计用于协议转换的设备。

它通常包含多个接口，可以同时支持多种不同的通信协议。

硬件协议转换器通过将输入数据从一种协议转换为另一种协议，实现不同设备之间的通信。

由于硬件协议转换器的专用设计，它具有较高的转换速度和稳定性。

2. 软件协议转换器软件协议转换器是一种基于软件实现的协议转换解决方案。

它通过在计算机上安装特定的软件程序，将输入数据从一种协议转换为另一种协议。

软件协议转换器通常具有较强的灵便性，可以根据实际需求进行配置和定制。

然而，由于软件协议转换器依赖于计算机的性能，转换速度可能相对较慢。

3. 网关网关是一种用于连接不同网络的设备。

它可以将来自一个网络的数据转发到另一个网络，并在转发过程中进行协议转换。

网关通常具有多个网络接口，可以同时支持多种不同的通信协议。

由于网关的特殊设计，它可以在不同网络之间实现高效的协议转换。

三、协议转换在跨网络通信中的应用协议转换技术在跨网络通信中有广泛的应用。

以下是几个典型的应用场景：1. 跨平台通信不同操作系统和应用程序所采用的通信协议往往不同。

Type-C转UART电路设计1. 简介Type-C转UART电路是一种将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号的电路。

Type-C接口是一种新型的全功能接口，具有较高的传输速度和功率传输能力，广泛应用于电子设备中。

UART（通用异步收发传输器）串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。

本文将详细介绍Type-C转UART电路的设计原理、硬件电路设计、软件驱动开发等方面的内容。

2. 设计原理Type-C转UART电路的设计原理主要包括以下几个方面：2.1 Type-C接口Type-C接口是一种全功能接口，具有正反插可用、支持高速数据传输、支持高功率传输等特点。

Type-C接口内部采用了多种通信协议，包括USB 2.0、USB 3.1、DisplayPort、Thunderbolt等。

在Type-C转UART电路中，需要通过Type-C接口读取传输的数字信号。

2.2 UART串口通信UART串口通信是一种常用的串行通信协议，用于设备之间的数据传输。

UART通信包括发送端和接收端，发送端将数据转换为串行信号发送，接收端将串行信号转换为数据接收。

UART通信常用的参数包括波特率、数据位、停止位、校验位等。

2.3 Type-C转UART芯片Type-C转UART电路需要使用Type-C转UART芯片，该芯片将Type-C接口的数字信号转换为UART串口通信信号。

Type-C转UART芯片通常集成了Type-C控制器和UART串口控制器，能够实现Type-C接口和UART串口的互相转换。

2.4 软件驱动开发Type-C转UART电路还需要开发相应的软件驱动，用于控制Type-C转UART芯片的工作。

软件驱动需要实现Type-C接口的初始化、数据读取、串口通信参数设置等功能。

3. 硬件电路设计Type-C转UART电路的硬件电路设计包括以下几个部分：3.1 Type-C接口电路Type-C接口电路包括Type-C插座和Type-C插头。

协议转换器随着信息技术的发展，越来越多的企业或个人开始使用云计算服务。

但是，不同的云计算平台之间的数据格式以及通信协议可能存在差异，这就需要协议转换器来解决此类问题。

协议转换器是一种软硬件系统，它可以将不同的数据格式和通信协议之间进行转换，使得各个系统可以进行有效的通信。

协议转换器包括硬件以及软件两部分。

硬件部分主要是指转换器的物理设备，而软件部分则是协议转换的核心，可由程序员进行编写和开发。

协议转换器主要的实现原理是针对不同的通信协议设计对应的转换规则，将数据进行转换后再进行传输。

例如，当企业使用Amazon Web Services（AWS）时，数据通常是以XML格式传输的，而某些其他云计算平台则使用JSON格式。

在这种情况下，协议转换器就可以将XML格式的数据转换成JSON格式的数据，以满足不同平台之间的通信需求。

协议转换器在实际应用中具有广泛的用途。

例如，在企业内部，可以使用协议转换器实现不同应用程序之间的互操作性，使得不同的应用程序之间可以有效地交换业务数据。

此外，在企业与企业之间，也可以使用协议转换器实现不同系统之间的通信，以便在企业之间进行数据交换和共享。

协议转换器还可以用于解决传统应用程序和云服务之间的通信问题。

传统应用程序通常使用SOAP协议进行通信，而云服务则通常使用RESTful API。

在这种情况下，协议转换器可以将SOAP协议转换为RESTful API，实现传统应用程序与云服务的互操作性。

值得注意的是，协议转换器还可以提供安全性保证。

通过对数据进行加密和解密等操作，协议转换器可以确保数据在通信过程中的安全性。

总的来说，协议转换器是一种非常重要的技术工具，可以帮助企业和个人有效地解决不同应用程序和服务之间的通信问题，促进不同的系统之间的互联和数据共享。

10Internet Communication互联网+通信以太网控制自动化技术EtherCAT 在工业自动化领域应用广泛。

在工业以太网总线技术EtherCAT 中，从站之间的通信采用分布式时钟同步机制，保证了通信的高速、低延迟、同步和确定性。

然而，EtherCAT 与工控机端的通信网络一般采用TCP/IP 协议，由于其需要建立连接和确认数据的传输，无法与EtherCAT 直接进行数据交互，导致了通信的非实时性，因此，需借用硬件介质进行通信协议转换。

伺服电机、步进电机和输入/输出口的控制过程非常复杂，任何一个控制环节出错都会造成控制系统运行不稳。

在实际产品开发中，考虑成本因素无法直接在控制系统中运行实时分析软件，而是要将相应数据实时地传输到PC 机上，通过PC 机上的数据采集、分析软件中查找、定位问题根源。

为了实现EtherCAT 与工控机端的TCP/IP 协议的互通，本文提出了一种基于UDP 协议的通信转换方案，利用UDP 协议的无连接和高带宽特点，提高通信的效率和速度，同时利用FPGA 开发的高性能TCP/IP 通信模块，保证通信的实时性和可靠性。

一、系统硬件设计系统的控制部分包括STM32F103、FPGA。

STM32F103程序负责控制LAN9252和FPGA 的通信，以及配置88E1111 PHY 芯片的寄存器。

FPGA 程序负责实现可变静态存储控制器通信模块、UDP 通信模块和88E1111 PHY 芯片配置模块。

可变静态存储控制器通信模块用于与STM32F103进行数据交换，UDP 通信模块用于封装和解析UDP 数据包，88E1111 PHY 芯片配置模块用于基于STM32的EtherCAT 转UDP通信转换系统设计与实现设置PHY 芯片的工作模式和速率。

整体硬件架构如图1所示。

图1　硬件架构LAN9252和STM32F103的接口电路如图2所示。

图2　STM32F103与LAN9252接线FPGA 选用EP4CE10，是一种低成本、高性能的可编程逻辑器件，可以实现复杂的通信协议和算法。

Blackfin嵌入式平台中T.30/T.38协议转换器的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义在现代通信系统中，传输文件仍然是一项重要的任务。

作为传统传输方式的传真，它的可靠性和安全性在公司和个人之间的通信中是不可替代的，但是传真协议在数字网络中的使用问题仍然很严重，如何将传统的T.30传真协议与现代数字传输T.38协议相结合已经成为研究的热点。

Blackfin嵌入式平台是集成了ADSP-BF561数字信号处理器核心的高性能嵌入式处理器平台，其强大的运算能力和灵活的体系结构使得它在数字通信领域的应用场景广泛。

因此，本文将采用Blackfin嵌入式平台为硬件平台，设计和实现一个T.30/T.38协议转换器的解决方案，以期使传真协议可以更好地应用到现代网络传输中，提高通信系统的效率和可靠性。

二、主要工作内容1. T.30/T.38协议转换器的功能需求分析，包括传真协议的信令传输、文档传输、图像编码和解码等方面。

2. 软硬件环境的设计和搭建，包括Blackfin嵌入式平台的选择和搭建、操作系统的移植和网络模块的开发等方面。

3. 系统的功能模块设计和开发，包括T.30协议解析模块、T.38协议解析模块、图像编码和解码模块以及信令传输模块等。

4. 系统的测试与验证，包括单元测试、模块测试和集成测试，并对测试结果进行分析和总结，提高系统的鲁棒性和稳定性。

三、预期成果及意义1. 实现基于Blackfin嵌入式平台的T.30/T.38协议转换器方案，成功将传统的T.30传真协议与现代数字传输T.38协议相结合。

2. 提高传统传真协议在数字网络中的应用效率和可靠性，实现传真通信的更高效、更安全和更稳定。

3. 为数字通信领域的应用提供了一个新思路和解决方案，推动数字通信技术的进一步发展。

232转can编程实例摘要：1.背景介绍2.232转can硬件电路设计3.232转can协议转换原理4.编程实例详解5.总结与展望正文：一、背景介绍随着工业自动化和信息化的发展，串口通信（RS-232）和can总线通信在各类设备中得到了广泛应用。

然而，这两种通信方式各有优缺点，有时需要将一种通信方式转换为另一种。

本文以232转can为例，介绍了一种基于单片机的通信转换方法，以实现不同通信协议之间的互联互通。

二、232转can硬件电路设计232转can的硬件电路设计主要包括以下几个部分：1.单片机：作为核心控制器，负责处理232和can之间的数据传输。

2.232接口：用于与上位机或其他232设备进行通信。

3.Can接口：用于与can总线上的设备进行通信。

4.电源模块：为单片机和其他电路元件提供稳定的电源。

5.串并转换模块：实现232信号与can信号的转换。

三、232转can协议转换原理1.数据接收：单片机通过232接口接收上位机或其他设备发送的数据。

2.数据解析：单片机对232数据进行解析，提取有效数据。

3.数据转换：将提取的有效数据按照can协议进行编码，并通过can接口发送给can总线上的设备。

4.数据发送：单片机通过can接口发送数据，实现232与can之间的数据传输。

四、编程实例详解以下以一个简单的232转can编程实例为例，详细介绍编程过程。

1.硬件连接：将232接口与上位机连接，将can接口与can总线上的设备连接。

2.初始化单片机：配置单片机的时钟、串口和can模块。

3.232接收中断服务程序：编写程序实现232接口的数据接收，并在接收到数据时触发中断。

4.中断服务程序：在中断服务程序中，提取232数据的有效部分，并进行can协议编码。

5.Can发送中断服务程序：编写程序实现can接口的数据发送，并在发送完成后清除中断标志。

6.循环检查：编写循环程序，检查can接口是否接收到了数据，并在接收到数据时进行处理。

一种SSI转RS485转换器的设计张博;曹世康【摘要】设计了一种基于单片机ATtiny2313的协议转换器. 转换器的主要任务是将系统中多圈绝对式旋转编码器SSI(同步串行接口)协议转换为车载控制器的RS485协议. 针对复杂的车载系统,给出了若干转换器的抗干扰措施. 实践证明:所设计的转换器结构简单、运行可靠、抗干扰能力强,能实现SSI接口的传输速度快、连线简单、抗干扰能力强的优点,便于与车载控制系统的集成.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2010(021)003【总页数】4页(P33-35,50)【关键词】SSI接口;ATtiny2313;旋转编码器;抗干扰【作者】张博;曹世康【作者单位】西安工程大学,电子信息学院,西安,710048;西安光学精密机械研究所,西安,710119【正文语种】中文【中图分类】TP211.5在运动控制领域，绝对式多圈旋转编码器是一种具有高分辨率、高精度、宽角度位置检测的设备，在速度/位置测量系统中应用广泛.旋转编码器将角位移信号转化为脉冲数字信号，每转动一圈，输出固定数目的脉冲，通过计算脉冲数得到检测角度的位置[1].旋转编码器分为绝对式编码器和增量式编码器2类.绝对式编码器将圆型码盘上每个分辨率范围内的位置进行格雷码制编码，通过查询编码值可获得角度位置值，在编码器中有存储模块，能够在掉电重新上电后，保存当前角度位置值.增量式编码器原理和绝对式编码器相似，但不具有存储模块，故不能保存当前角位置.本文中所设计的转换器主要是针对绝对式编码器.这种编码器通过机械传动可将编码器的角度值转换为直线运动器的位置/速度值，可靠性较高.带SSI接口（同步串行接口）的旋转编码器因其协议简单且传输速度快，在运动控制领域广泛应用.工控机、PC104等控制器的接口一般含有RS485接口而没有SSI接口.目前的SSI接口转换为RS485接口的转换器大多数仅按照一般的工业环境标准设计，而针对复杂的电气和电磁环境下要求比较严格的车载系统，这种转换器的设计较少.此外，有丰富片上资源和简单编程功能的ATtiny2313单片机能够减小开发周期和方便调试.因此，本文在车载系统中，设计一种基于单片机ATtiny2313的SSI接口转换为RS485的转换器，此转换器既能实现多圈旋转编码器SSI接口工作简单、可靠、传输速率高的优点，又能与车载控制器的RS485接口兼容（电磁兼容）.1 车载控制系统及编码器工作原理图1 控制系统结构图车载控制系统的结构如图1所示.转换器的任务主要是将与推动器所连接的编码器的SSI协议转换为车载系统RS485协议.图1中有2套推动器、2个旋转编码器和2套转换器.推动器是一种将伺服电机的转动通过机械传动机构转化为推动器的直线运动的执行器，而旋转编码器是检测推动器的位置信号的部件.旋转编码器将检测的推动器的位置信号通过转换器的转换，传输给车载控制器.车载控制器以位置控制方式来控制推动器工作，即将控制信号传输到交流伺服电机的驱动器上，伺服驱动器通过控制伺服电机的运行来控制推动器的工作.与推动器连接的旋转编码器采用了海德汉ECN113的多圈绝对旋转编码器，分辨率最高达25位，圈数达12圈，最高有3355.4432万个位置.该旋转编码器的接口包括电源接口、增量信号接口、绝对位置值接口和其他信号接口.编码器采用绝对位置工作方式，主要包括差分同步时钟信号CLOCK及差分数据信号DATA.在编码器内部，绝对值编码是在符合EIA的RS485标准同步时钟CLOCK的控制下，输出符合标准的差分格雷码数据，绝对位置值从最高有效位开始同步传输[2].完整的多圈绝对编码器SSI信号在不传输时，时钟和数据线都为高电平，保存当前位置值的时间为时钟信号的第一个下降沿，在第一个时钟上升沿送出保存的数据，传输完一个多圈25位的数据字（共需要25个时钟周期）后，数据线保持在低电平一段时间（t2），直到编码器准备好查询一个新值[2-3].图2所示为25位多圈旋转编码器的时序图.在t2期间接到时钟的下降沿将再次传输同一数据.如果在数据输出中断（t≥t2）期间CLOCK为高电平，在时钟的下个下降沿保存新位置值，其后的上升沿将数据发给转换器电路.在图2所示时序图中，编码器的同步时钟周期T为1～10μs，时钟信号的第一个下降沿时间t1≤0.4μs，完整数据字传输完的低电平保持时间t2为14～17μs.图2 25位多圈旋转编码器时序图2 转换器的硬件设计转换器要完成的功能是将读取的旋转编码器的SSI信号转换为车载控制系统协议的RS485异步全双工信号.硬件设计主要包括以下4个部分：①接收4路SSI差分信号的接口芯片;②转换为车载控制系统协议的单片机;③将转换的信号输出到车载控制系统的接口芯片;④转换器直流供电电源模块.转换器的硬件设计电路的原理如图3所示.图3 转换器硬件设计示意图2.1 转换器硬件电路主要芯片在图3中，MAX485的主要功能是将旋转编码器SSI信号的数据传输给单片机ATtiny2313，其具有有限摆率驱动，可降低由不恰当的终端匹配电缆引起的反射，减小电磁干扰.MAX485的功能是将单片机的异步通信接口转换为标准的RS485标准接口，MAX485接口的最高传输速率达到2.5Mb/s.ATtiny2313是一个具有宽电源供电（2.7～5.5V）的8位的AVR处理器，是一个精简指令集结构的单片机，工作频率达20MHz.片上资源非常丰富，即包括1个独立的2K字节的在线可编程Flash存储空间，1个128字节的在线可编程EEPROM和1个126字节的内部SRAM ，还包括1个8位和1个16位的定时/计数器，4个PWM 输出口，1个片上A/D，1个可编程的看门狗，1个通用串口和1个全双工的USART口，及18个通用I/O口[4].单片机具有在线编程功能和丰富的片上资源，在线编程开发简化了转换器的设计电路.图4 15V旋转编码器供电电源设计示意图2.2 硬件电路的电源设计转换器电源电路中需要设计2种直流供电电源，即5V变换器的供电电源和15V旋转编码器的供电电源，如图3所示.车载电源为20～27V直流电源，通过2种DC/DC模块，提供2种供电电源.其中转换器的5V直流供电电源的DC/DC模块采用的是IB2405S，其工作功率为1W，工作温度为-40～85℃;15V旋转编码器的供电电源采用的是IA2415KP-3，其工作功率为3W，工作温度为-40～85℃，DC/DC电路如图4所示.为了增强转换器的抗干扰能力，在DC/DC模块前设计7A穿越式直流EMI滤波器，任何输入或输出的电缆都通过滤波器.这种滤波器在电源或有用信号通过时不受滤波器的影响，更高的干扰频率会被滤掉，即由屏蔽外壳的保护抑制辐射干扰，由穿越式滤波电容的保护抑制传导干扰.2.3 转换器抗抖动接口电路及抗干扰设计为防止由于旋转编码器在其脉冲周期内抖动产生的干扰波形编码，在设计旋转编码器接口电路时，可采用抗抖动技术.在转换器的DATA和端采用了二倍频原理的抗抖动设计[3]，如图3所示.图3中，DATA和差分信号输出与CLOCK时钟脉冲信号经与2个与非门连接，与非门的输出再与单片机INT0和INT1连接，使单片机各产生一次中断响应，这样编码器的量化误差减半，从而有效地防止抖动产生的误差.3 协议转换器的软件设计转换器软件部分主要由读取绝对值编码器SSI数据的输入和转换为车载RS485通信协议的数据输出2部分组成[4].读取绝对值编码器SSI数据的原理是从时钟的上升沿开始定时，时长为250ns，定时时间到读取第一个数据位D25，如此反复读得24位数据，到第25个时钟输出将数据丢弃.第26个时钟的下降沿到下一时钟的上升沿的时间间隔应大于14μs，第27个时钟脉冲为新的数据的开始;否则，重读数据且验证数据的正确性.每一个时钟的下降沿都要校验高电平的时间宽度，确实大于14μs，则意味着下一个脉冲的上升沿应接受新数据.转换器将接受的SSI数据转换为车载异步串行通信RS485协议，是采用与上位机中断方式的通信方式进行数据传输的，这种方式是通过查询ATtiny2313的中断标志位进行数据通信的.具体软件流程如图5所示.图5 转换器软件设计流程完成本转换器的协议转换通信协议格式如图6所示.完整的发送一帧数据一共需要7个字节，格式为帧头（FA）+地址+数据+CRC校验码+停止帧尾（＄＄）.其中，帧头占 1个字节，数据占3个字节，CRC校验码占1个字节，停止帧尾标志占1个字节.图6 SSI转 RS485转换器通信协议格式4 转换器的其他抗干扰措施在复杂的车载系统中，本转换器主要完成将2台伺服电动机构的位置信号准确可靠地传输到RS485总线上，因此，需要使转换器具备较强的抗干扰能力.为此，在设计转换器时，还采取了以下措施，以进一步提高转换器的抗干扰能力.（1）使用贴片封装结构，使转换器在复杂的车载控制系统中占用空间减小，并增加转换器工作的可靠性;（2）在伺服电动机构中除了考虑单台转换器的SSI数据输入信号线和RS485数据输出信号线采用屏蔽双绞线外，将2个转换器的4组数据线连接成绞线形式可大大提高2台转换器的可靠性，误码率较2单独双绞线低;（3）转换器外壳的材料选用导电导磁性能良好的铝制封闭外壳;此外，采用远离技术，尽量使转换器远离具有强干扰信号的线路或回路[5]，如远离伺服电动机构或车上其他具有强干扰信号的场合;（4）在软件设计中采用软件冗余技术，设置自检程序及二倍频抗抖中断程序等措施，以提高转换器抗干扰能力.5 结语本文所设计的协议转换器方法主要是针对某车载系统复杂的电磁环境，在车载这样特殊的控制系统环境中，转换器从硬件设计、软件设计及转换器安装等各个方面控制电磁干扰，以保证转换器和底层伺服电动机构的数据通信.经电磁兼容性能测试，传输速率最高能够达到115200b/s，误码率只有1%，由该转换器进行的传导发射、辐射发射、静电放电抗扰度、射频场辐射抗扰度大电流注入（BCI）、射频场传导骚扰抗扰度能够达到EMC标准.车载实际运行测试表明，设计的转换器简单、工作可靠性高，便于与系统的集成，抗干扰能力强.参考文献：[1]田峰，赵庆海.具备SSI接口的绝对型编码器在回转架定位中的应用[J].数码印刷，2008（6）：63.[2]戴蓉，王高鹏，齐向华.SSI-485转换器的研究与应用[J].水利水文自动化，2008（2）：32-33.[3]余昌盛，许力.旋转编码器抗抖动接口电路设计[J].电子技术，2004（8）：33-34.[4]张子篷，王淑青，刘辉.SSI接口的绝对值角度编码器值的读出方法研究[J].工业控制计算机，2005，18（12）：4-5.[5]何宏，秦会斌.电磁兼容原理与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008：114-120.。

通讯协议转换在现代信息技术领域，通讯协议转换是一项至关重要的技术。

通讯协议是指在数据通信中，为了使通信双方能够正确、高效地进行数据交换而达成的一种约定或规范。

不同的设备、系统或网络往往采用不同的通讯协议，而在实际的应用中，我们经常需要将不同通讯协议之间进行转换，以实现设备之间的互联互通。

本文将介绍通讯协议转换的相关概念、应用场景和技术实现方式。

首先，通讯协议转换的概念是指将一个通讯协议转换为另一个通讯协议的过程。

通讯协议转换可以发生在不同的层次，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。

在实际的应用中，通讯协议转换通常发生在不同类型的网络设备、传感器、控制器、服务器等设备之间，以实现它们之间的数据交换和通讯。

其次，通讯协议转换具有广泛的应用场景。

例如，在工业自动化领域，由于不同厂商的设备往往采用不同的通讯协议，因此需要通过通讯协议转换器来实现设备之间的数据交换和通讯。

在物联网领域，由于物联网设备种类繁多，采用的通讯协议也各不相同，因此通讯协议转换在物联网设备之间的互联互通中起着至关重要的作用。

在云计算和大数据领域，不同的系统、平台或应用往往采用不同的通讯协议，因此需要通过通讯协议转换来实现它们之间的数据交换和通讯。

最后，通讯协议转换的技术实现方式有多种。

常见的技术包括硬件转换、软件转换和网关转换。

硬件转换是指通过硬件设备来实现不同通讯协议之间的转换，例如通过串口转以太网转换器、Modbus转换器等硬件设备来实现通讯协议的转换。

软件转换是指通过软件程序来实现不同通讯协议之间的转换，例如通过编写程序来实现通讯协议的转换。

网关转换是指通过网关设备来实现不同网络之间的通讯协议转换，例如通过LoRaWAN网关、MQTT网关等网关设备来实现不同网络之间的通讯协议转换。

综上所述，通讯协议转换是一项重要的技术，在现代信息技术领域具有广泛的应用。

通过通讯协议转换，不同设备、系统或网络之间可以实现数据交换和通讯，从而实现设备之间的互联互通。