基于Modbus协议的ZigBee工业以太网网关设计.doc

基于Modbus协议的ZigBee/工业以太网网关设计摘要：针对工业无线通信和工业以太网发展情况,提出一种ZigBee/工业以太网网关。网关应用层采用Modbus/RTU主从式协议,以太网传输层采用UDP协议。文中介绍了网关硬件、软总体设计,重点介绍了Zigbee/Modbus地址映射和收发缓冲区设计。网关硬件设计基于HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/572/RABBIT3000.html"\t"_blank"RABBIT3000MCU和SZ05-ZBEEZigBee模块,软件设计基于DynamicC和μC/OS-Ⅱ实时操作系统。广告插播信息维库最新热卖芯片：HYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/SN74LVC04APWR.html"\t"_blank"SN74LVC04APWRHYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/XC9536-15VQ44I.html"\t"_blank"XC9536-15VQ44IHYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/246/DS1206S.html"\t"_blank"DS1206SHYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/AME8801DEEV.html"\t"_blank"AME8801DEEVHYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/551/3842.html"\t"_blank"3842HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/445/MAX4374HEUB.html"\t"_blank"MAX4374HEUBHYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/864/74HCT04D.html"\t"_blank"74HCT04DHYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/124/ADM211AR.html"\t"_blank"ADM211ARHYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/EL1883ISZ.html"\t"_blank"EL1883ISZHYPERLINK"http://www.dzsc.com/stock-ic/MIC2287BD5.html"\t"_blank"MIC2287BD51引言工业无线通信技术是继现场总线、工业以太网之后，工业自动化领域又一个研究热点。实际上，无论是场总线还是工业以太网，都已经形成了多标准并存的局面，在协议转换、异构网络接入过程中，网关起着重要作用。工业无线通信技术要应用于工控领域，也面临诸如开放性、互操作等技术。ZigBee因其低成本、低功耗、组网灵活等众多优势，成为工业无线通信技术中备受关注的技术之一。ZigBee是一种低速网络，传输速度为10KB/S～250KB/S，其在工业自动化应用中，一般要接入上层网络。本文介绍一种ZIGBEE/工业以太网网关设计，实现ZIGBEE与工业以太网的一种接入，设计中ZigBee和工业以太网应用层都采用自动化仪表广泛支持的Modbus/RTU协议。2网关硬件体系结构网关硬件体系结构如图1所示。系统以HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/572/RABBIT3000.html"\t"_blank"RABBIT3000MPU为核心，扩展了以太网接口、ZigBee无线通信接口和基本的flash、RAM及电源电路。图中HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/988/SST39LF040.html"\t"_blank"SST39LF040为512Kflash，AS7C4096为512KSRAM，与HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/572/RABBIT3000.html"\t"_blank"RABBIT3000的地址线（A0～A18）、数据线（D0～D7）、片选线（CS0～CS2）、读写线（OE0、OE1、WE0、WE1）直接无译码相连。HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/153/AX88796L.html"\t"_blank"AX88796L为以太网接口控制芯片，10M/100M兼容，3.3V供电。HYPERLINK"http://www.dzsc.com/icstock/153/AX88796L.html"\t"_blank"