基于STM32嵌入式多协议网关设计

2017-03-23 131 0

基于STM32平台设计一种基于工业现场总线RS485、CAN和有线以太网的嵌入式多协议半双工交叉通信网关产品,以STM32F407高性能ARM处理器为核心,实现RS485、UART、CAN双向透明传输,以及MODbusTCP转MODbus、MODbusTCP转CANopen的单向半双工传输设计,在现代工业现场有较好推广价值。

接口方面,以太网链路层用STM32F407内部MAC、RMII接口配物理层DP83848,经变压器隔离模块HR911105A保护并滤波;RS485用TD301D485H-A(隔离电源+收发,波特率115200,支持32节点)、RS232用TD301D232H、CAN用TD301DCANH3(隔离电源,波特率1.0Mb/s,支持110节点),均配有EMC防护电路。

软件方面,利用STM32F407的DMA设置以太网/CAN缓存区(1.25KB)解决高速向低速接口传输的阻塞;MODbusTCP转MODbus时做报文解析(去从机地址、加设备ID、CRC校验等),可支持8个MODbus TCP主站同时访问32个MODbus RTU/ASCII从机,通过报文缓存队列与优先级控制算法避免信息阻塞;MODbusTCP转CANopen实现1个主站与多CANopen从站通信,按对象字典周期发SDO命令、经PDO收发数据。

测试表明发送间隔100ms、传输10000次时稳定性好,仅在低速接口(如RS485为4800b/s)透传时出现0.31%误码,可通过加大缓存区解决。

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