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亚册HDLC-TCMS协议转换器,提供2路100M以太网接口、2路RS-485同异步串口、2路扩展接口,实现同步HDLC串口、异步UART串口、CAN总线接口、以太网口之间的协议转换。
工业级宽温,完善的隔离保护,尺寸小巧,适用于列车、机车网络通信。
● 同步串口、异步串口互相转换
● 串口、以太网之间的协议转换
● CAN口、串口数据转换
● CAN总线、以太网接口转换
● 列车TCMS系统
● 列车机车通信网络(TCN)
● 嵌入式应用
3. 特点
● 2路10/100M以太网接口,支持以太网交换、双IP功能;
● S1、S2:2路RS-485带隔离同异步串口;
● S3:扩展接口,可选RS-232、RS-422或RS-485串口;
● S4:扩展接口,可选RS-422、RS-485串口或CAN总线接口;
● 所有串口均支持同步HDLC协议、异步UART工作模式;
● 支持NRZI、曼彻斯特、差分曼彻斯特、DBPL等编码格式;
● 完备的隔离保护;
● 工业级宽温。
4. 功能框图
基本功能框图如下图所示,其中:
● S1、S2为2路RS-485接口,同时接入连接器X20、X21;
● S3扩展接口,可选RS-232、RS-422或RS-485,接入连接器X3;
● S4扩展接口,可选CAN、RS-422或RS-485,接入连接器X4;
● ETH1、ETH2为2路百兆以太网口,分别接入连接器X10、X11;
● X5为电源连接器。
5. 接口
5.1 以太网接口ETH1、ETH2(X10,X11)
ETH1、ETH2为2路10/100M以太网接口,连接器X10和X11为M12(D编码)。
双路以太网接口有两种工作模式:
● 以太网交换模式:使能内置以太网交换功能;
● 双IP模式:每个以太网接口拥有独立的IP地址。
5.2 2路RS-485接口S1、S2(X20、X21)
S1、S2为2路带隔离半双工RS-485串口,支持同步HDLC协议和异步UART工作模式,编码格式支持NRZI、曼彻斯特、差分曼彻斯特、DBPL等。
为了便于RS-485总线的连接和终端匹配,S1、S2一起接入连接器X20(针型)和X21(孔型)。
5.3 RS232/422/485接口S3(X3)
S3为扩展串口,支持同步HDLC协议和异步UART工作模式,编码格式支持NRZI、曼彻斯特、差分曼彻斯特、DBPL等。
用户在订购时可以选择下列类型中的一种:
● RS-232全双工
● RS-422全双工带隔离
● RS-485半双工带隔离
5.4 CAN/422/485接口S4(X4)
S4为扩展接口,用户可以在出厂时选配为串口或CAN总线接口。在配置为串口时,出厂时可以选择下列配置中的一种:
● RS-422:全双工带隔离
● RS-485:半双工带隔离
串口支持同步HDLC协议和异步UART工作模式,编码格式支持NRZI、曼彻斯特、差分曼彻斯特、DBPL等。
5.5 电源接口(X5)
HDLC-TCMS采用直流电源供电,支持隔离保护和浪涌保护,并提供防反接保护。
根据出厂的配置不同,电源输入范围如下表所示:
产品型号 | 标称值 | 最小值 | 值 |
LV | 24 V | 9V | 36V |
MV | 36V、48V | 18V | 75V |
HV | 72V、96V、110V | 40V | 160V |
X5连接器采用3位5mm端子(Phoenix Contact MSTB 2,5 / 3-GF兼容)。
6. 功能
6.1 串口(S1 ~ S4)工作方式
S1、S2为RS-485半双工串口,S3出厂时可配置为RS-232/422/485串口,S4出厂时可配置为RS-422/485串口,支持下表所述的同步、异步工作模式。
工作模式 | 描述 | |
同步 | HDLC-NRZI | 基于NRZI编码的同步HDLC协议 |
HDLC-DBPL | 基于Differential Bi-Phase Level编码的同步HDLC协议 | |
HDLC-MAN | 基于曼彻斯特编码(Manchester)的同步HDLC协议 | |
HDLC-DiffMAN | 基于差分曼彻斯特编码的同步HDLC协议 | |
异步 | 异步UART | 通用异步串口工作模式,类似于通用计算机上的串口 |
异步HDLC | 基于UART的类HDLC通信协议 |
6.2 UDP转串口、CAN口
借助HDLC-TCMS,计算机或服务器能够实现同步HDLC、UART或CAN数据发送。
典型的应用如下图所示。计算机作为UDP Client通过以太网接口发送UDP报文,HDLC-TCMS对UDP报文进行处理,根据配置转换为HDLC帧、或UART数据、或CAN帧,从串口或CAN口发送出去。
6.3 串口、CAN口转UDP
HDLC-TCMS通过同步串口接收HDLC帧、通过异步串口接收UART字符串并将其分包、通过CAN口接收CAN帧并组包,将上述数据帧或数据包转换为UDP报文,然后根据配置将报文通过以太网口发送给计算机或服务器。
6.4 串口转串口
串口转串口能够把串口的输入数据,转发到其他串口输出,主要用于:
● 同步串口、异步串口之间的转换;
● 串口、CAN总线之间的转换。
如下面所示配置,串口S1工作在同步HDLC模式,S2工作在异步UART模式。其串口转串口配置为S1、S2之间的互相转发,则可以实现同、异步串口之间的数据转换。
项目 | 参数 | 详细规格 |
RS-485接口 S1、S2 | 连接器 | 1 x DB9 针型(X20)+ 1 x DB9 孔型(X21) |
接口类型 | RS-485半双工带隔离串口 | |
工作模式 | 同步HDLC、异步UART | |
编码格式 | NRZI、DBPL(Differential Bi-Phase Level)、曼彻斯特(Manchester)、差分曼彻斯特(Differential Manchester) | |
波特率 | 同步 ≤ 6 Mbps | |
异步 ≤ 3 Mbps | ||
隔离保护 | 2.5 kVrms | |
扩展接口 S3 | 连接器 | 1 x DB9 针型(X3) |
接口类型(三选一) | RS-232全双工串口 | |
RS-422全双工带隔离串口 | ||
RS-485半双工带隔离串口 | ||
工作模式 | 同步HDLC、异步UART | |
编码格式 | NRZI、DBPL(Differential Bi-Phase Level)、曼彻斯特(Manchester)、差分曼彻斯特(Differential Manchester) | |
波特率 | 同步 ≤ 6 Mbps | |
异步 ≤ 3 Mbps | ||
隔离保护 | 2.5 kVrms | |
扩展接口 S4 | 连接器 | 1 x DB9 针型(X4) |
接口类型(三选一) | CAN总线隔离接口(CAN 2.0A、CAN2.0B,ISO 11898) | |
RS-422全双工带隔离串口 | ||
RS-485半双工带隔离串口 | ||
工作模式 | 同步HDLC、异步UART | |
编码格式 | NRZI、DBPL(Differential Bi-Phase Level)、曼彻斯特(Manchester)、差分曼彻斯特(Differential Manchester) | |
波特率 | 串口 同步 ≤ 6 Mbps | |
串口 异步 ≤ 3 Mbps | ||
CAN:50 Kbps ~ 1 Mbps | ||
隔离保护 | 2.5 kVrms | |
以太网接口ETH1、ETH2 | 连接器 | 2 x M12 (D编码孔型) |
功能 | 支持以太网交换、支持VLAN、支持双IP | |
速率 | 10/100 Mbps,支持MDI/MDIX自适应 | |
网络协议 | TCP/IP | |
编程接口 | UDP Server、UDP Client 支持单播/组播/广播 | |
隔离保护 | 1.5 kVrms | |
配置管理 | 配置工具 | yacer-DMS配置管理软件 |
配置接口 | 以太网接口 | |
电源 | 供电电压 | LV:标称24 V,范围9 ~ 36VDC |
MV:标称36V、48V,范围18 ~ 75VDC | ||
HV:标称72V、96V、110V,范围40 ~ 160VDC | ||
隔离保护 | > 1.5 kV,支持防反接保护 | |
功耗 | < 3 W | |
电源接口 | 3位5mm端子(Phoenix Contact MSTB 2,5 / 3-GF兼容) | |
机械特性 | 尺寸 | 高 x 宽 x 深:124 mm x 36 mm x 104 mm |
重量 | 500g | |
工作环境 | 工作温度 | -40 ~ +75℃ |
存储温度 | -40 ~ +85℃ | |
工作湿度 | 5 ~ 95% RH(无凝结) |
4. 管脚定义
X10、X11管脚定义如下:
X10、X11 M12管脚 | 信号名称 |
1 | Tx+ |
3 | Tx- |
2 | Rx+ |
4 | Rx- |
4.2 X20,X21管脚定义
接口S1、S2同时接入X20、X21连接器。
连接器型号如下表所示:
连接器管脚定义如下表:
DB9 管脚 | X20(针型) 信号名称 | X21(孔型) 信号名称 | 信号描述 |
1 | S1_Data + | S1_Data + | 串口S1 RS-485 Data + |
2 | S1_Data - | S1_Data - | 串口S1 RS-485 Data - |
3 | ISO_GND | ISO_GND | 隔离地 |
4 | S2_Data + | S2_Data + | 串口S2 RS-485 Data + |
5 | S2_Data - | S2_Data - | 串口S2 RS-485 Data - |
6 | S1_Term + | S1_Term + | 短接1-6,2-7使能串口S1的终端匹配 |
7 | S1_Term - | S1_Term - | |
8 | S2_Term + | S2_Term + | 短接4-8,5-9使能串口S2的终端匹配 |
9 | S2_Term - | S2_Term - |
4.3 X3接口定义
S3连接器X3采用DB9针型连接器,管脚定义如下:
DB9 针型 | RS-232 全双工 | RS-422 全双工 | RS-485 半双工 |
1 |
|
|
|
2 | RXD |
|
|
3 | TXD | ISO_GND | ISO_GND |
4 |
| TXD + | Data + |
5 | GND | TXD - | Data - |
6 |
|
|
|
7 |
|
|
|
8 |
| RXD + | 终端匹配使能 + |
9 |
| RXD - | 终端匹配使能 - |
4.4 X4管脚定义
S4连接器X4为DB9针型连接器,管脚定义如下:
DB9针型 | CAN | RS-422全双工 | Rs-485半双工 |
1 | 终端匹配使能 + |
|
|
2 | CAN_L |
|
|
3 | ISO_GND | ISO_GND | ISO_GND |
4 |
| TXD + | Data + |
5 |
| TXD - | Data - |
6 | 终端匹配使能 - |
|
|
7 | CAN_H |
|
|
8 |
| RXD + | 终端匹配使能 + |
9 |
| RXD - |
|
4.5 X5接口定义
X5连接器采用3位5mm端子(Phoenix Contact MSTB 2,5 / 3-GF兼容)。
Pin | 信号名称 | 描述 |
1 | V+ | 电源正 + |
2 | CASE | 保护地 |
3 | V- | 电源负 - |