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1. 概述
亚册SDLC-BOARD嵌入式开发板,提供全特性HDLC/SDLC同步串口、UART异步串口、CAN接口、以及以太网接口,实现接口之间的协议转换。
采用小尺寸、端子接口设计,特别方便用户进行系统集成。
板载应用CPU供用户进行二次开发,实现业务软件与通信软件一体化无缝结合。
2. 应用
● 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、串口之间数据转换
● CAN总线、以太网接口转换
● 列车TCMS系统、列车机车通信网络(TCN)
● 遥测、测控数据采集传输
● 卫星、电台数据传输
● 航空、航天数据通信
● 嵌入式应用与开发
3. 接口
基本功能框图如下图所示,其中:
● X0:为2路百兆以太网口ETH1和ETH2;
● X1:同异步串口S1,可选RS-422或RS-485;
● X2:同异步串口S2,可选RS-422或RS-485;
● X3:扩展接口S3,可选CAN、RS-422或RS-485;
● X4:电源、复位及LED指示。
4. 功能
4.1 串口工作方式
S1、S2、S3出厂时可选配置为RS-422全双工或RS-485半双工,支持下表所述的同步、异步工作模式。
工作模式 | 描述 | |
同步 | HDLC-NRZ | 基于NRZ编码的同步HDLC协议 |
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 | |
同步Bit流 | 基于接收时钟采样或发送串行Bit数据 | |
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 |
4.2 UDP转串口、CAN口
借助SDLC-BOARD,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,SDLC-BOARD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。
4.3 串口、CAN口转UDP
SDLC-BOARD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。
4.4 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。
5. 二次开发
5.1 双CPU构架
HDLC-BOARD核心包含两个独立的CPU,二者通过共享内存交互数据:
● 通信CPU:提供网络、串口通信支持,提供配置管理支持;
● 应用CPU:运行用户二次开发的业务软件,对来自通信CPU的数据进行处理加工。
5.2 数据交互模型
系统数据流如下所示,其中:
● UDP接收流程:通信CPU的TCP/IP协议栈接收UDP报文,转换为UDP消息通过共享内存发送给应用CPU;
● UDP发送流程:应用CPU把UDP消息通过共享内存发送给通信CPU,通信CPU的TCP/IP协议栈进行处理,转换为UDP报文通过以太网模块发出;
● 串口接收流程:通信CPU通过串口模块接收数据,通过共享内存交给应用CPU读取和处理;
● 串口发送流程:应用CPU把待发送的串口数据,通过共享内存送给通信CPU,再通过串口模块组帧发出。
1. 技术规格
同异步串口S1、S2 | |
连接器 | 3.81mm 端子 |
可选接口类型 (二选一) | RS-485半双工带隔离串口 RS-422全双工带隔离串口 |
工作模式 | 同步HDLC、异步UART、Bit流 |
编码格式 | NRZ、NRZI、DBPL(Differential Bi-Phase Level)、 曼彻斯特(Manchester)、差分曼彻斯特(Differential Manchester) |
波特率 | 同步NRZ ≤ 12 Mbps;同步其他 ≤ 6 Mbps 异步 ≤ 3 Mbps |
隔离保护 | 2.5 kVrms |
扩展接口S3 | |
连接器 | 3.81mm 端子 |
可选接口类型 (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、Bit流 |
编码格式 | NRZI、DBPL、曼彻斯特、差分曼彻斯特 |
波特率 | 串口:同步 ≤ 6 Mbps;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 | 3.81mm 端子 |
功能 | 支持以太网交换、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 |
二次开发支持 | |
CPU | ARM Cortex-A9处理器,主频250 MHz |
内存 | DDR3,128 MB |
FLASH | 6 MB版本空间,1 MB配置空间 |
数据接口 | 与通信CPU基于共享内存交互数据 |
配置管理 | |
配置软件 | yacer-DMS配置管理软件 |
配置接口 | 以太网接口 DMS-UART接口(借助于亚册DMS-UART-8P配置线) |
电源 | |
供电电压 | 4.9 ~ 17 VDC |
功耗 | < 3 W |
电源接口 | 3.81mm 端子 |
机械特性 | |
尺寸 | 长x宽:90 mm x 80 mm |
重量 | 100g |
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) |
2. 机械特性与安装
2.1 安装
采用4个M3螺钉固定,安装孔径 = 3.5mm。
2.2 LG单板尺寸
高度占用130mm。
2.3 RM单板尺寸
含插头高度占用130mm。
2.4 VM单板尺寸
含插头占用高度:230mm