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现场总线技术凭借其可控性强、可靠性高、开放性好等优点在现代工业控制领域中得到了广泛应用,但多种总线标准的共存与竞争现象给用户带来了诸多不便。随着互联网的迅猛发展,支持TCP/IP协议的以太网功能也越来越完善,以太网TCP/IP网络的应用已经在社会的各个角落得到了广泛应用。现场总线技术与以太网技术的融合已经成为社会发展的必然趋势。本文在深入研究现场总线协议和以太网TCP/IP协议的基础上设计一种多总线协议转换器,实现在一个系统中多种现场总线协议能分别与以太网TCP/IP协议进行数据转换。本文中采用的总线协议有CAN总线协议、Modbus协议、Profibus-DP总线协议和RS232串行通信协议。本文提出了采用接收数据包解包打包再发送的方法实现协议数据转换。硬件部分完成了协议转换器的核心板设计和应用板设计。协议转换器核心板为基于ARM9的最小系统,包括存储系统、电源电路、复位电路、时钟电路等。应用板包括以太网接口电路、CAN总线接口电路、Modbus总线接口电路、Profibus-DP模块电路、RS232接口电路和LCD及触摸屏接口电路等。转换器置入嵌入式Linux操作系统为软件平台,完成了相应接口硬件的移植和裁剪,包括U-Boot移植、Linux内核的配置与移植、文件系统的建立。设计了CAN总线设备的驱动程序并成功加载进入内核;完成了各总线协议模块程序及协议转换程序设计;对TCP/IP协议与RS232协议之间数据转换进行了测试。采用Qt设计了协议转换器灵活、方便的人机交互操作界面,包括开机欢迎界面、用户登陆界面、协议转换选择界面和参数配置界面等。实验结果表明,本文设计的多总线协议转换器具有丰富的通信接口且可以完成协议转换功能、具有友好的人机交互界面,并且运行情况稳定,达到了预期的设计要求,具有良好的实用性和应用前景。