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摘要：針對工業(yè)無線通信和工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)展情況,提出一種ZigBee/工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)應(yīng)用層采用Modbus/RTU主從式協(xié)議,以太網(wǎng)傳輸層采用UDP協(xié)議。文中介紹了網(wǎng)關(guān)硬件、軟總體設(shè)計,重點介紹了Zigbee/Modbus地址映射和收發(fā)緩沖區(qū)設(shè)計。網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計基于Rabbit3000MCU和SZ05-ZBEE ZigBee模塊,軟件設(shè)計基于Dynamic C和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)。
1 引言
工業(yè)無線通信技術(shù)是繼現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)之后，工業(yè)自動化領(lǐng)域又一個研究熱點。 實際上，無論是場總線還是工業(yè)以太網(wǎng)，都已經(jīng)形成了多標準并存的局面，在協(xié)議轉(zhuǎn)換、異 構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入過程中，網(wǎng)關(guān)起著重要作用。工業(yè)無線通信技術(shù)要應(yīng)用于工控領(lǐng)域，也面臨諸如 開放性、互操作等技術(shù)。
ZigBee 因其低成本、低功耗、組網(wǎng)靈活等眾多優(yōu)勢，成為工業(yè)無線通信技術(shù)中備受關(guān) 注的技術(shù)之一。ZigBee 是一種低速網(wǎng)絡(luò)，傳輸速度為10KB/S～250KB/S，其在工業(yè)自動化 應(yīng)用中，一般要接入上層網(wǎng)絡(luò)。本文介紹一種ZIGBEE/工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計，實現(xiàn)ZIGBEE 與工業(yè)以太網(wǎng)的一種接入，設(shè)計中ZigBee 和工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用層都采用自動化儀表廣泛支持 的Modbus/RTU 協(xié)議。
2 網(wǎng)關(guān)硬件體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)關(guān)硬件體系結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。系統(tǒng)以Rabbit3000 MPU 為核心，擴展了以太網(wǎng)接口、 ZigBee 無線通信接口和基本的FLASH、RAM 及電源電路。圖中SST39LF040 為512KFLASH， AS7C4096 為512K SRAM，與Rabbit3000 的地址線（A0～A18）、數(shù)據(jù)線（D0～D7）、片選 線（CS0～CS2）、讀寫線（OE0、OE1、WE0、WE1）直接無譯碼相連。AX88796L 為以太 網(wǎng)接口控制芯片，10M/100M 兼容，3.3V 供電。AX88796L 的TPOP、TPON、TPIP、TPIN 接RJ45 連接器LF1S022。
