基于CO2128的網絡信號轉換系統的設計

摘要：為了在脫離計算機系統情況下實現信號的轉換需要，文中提出了一種基于CO2128和DSP的總線信號轉換設計方案，給出了信號轉換裝置的硬件和軟件設計方法。
關鍵字：網絡信號；信號轉換；CAN總線；串行通信端口

0 引言
隨著信息科學的快速發展，人們對數據采集后的信號形式的要求越來越多，單一的信號形式已經沒有辦法滿足實際工程的需要。網絡信號、USB總線信號、RS232總線信號以及CAN總線信號等形式是目前應用比較廣的總線形式，但它們之間的互換仍然存在問題，一直受到復雜的網絡協議所限。而對于網絡信號的轉換，都得通過復雜的算法才能實現，因而無法滿足對時實性要求較高的場合。

1 系統總體設計
本文給出的基于CO2128器件的網絡信號轉換平臺主要通過CO2128提供的端口來實現CAN總線、RS232總線、USB總線及網絡端口間的相互
轉換。該設計在保證數據準確的前提下，減少系統開銷和提高速度是本設計的重點。通過設計，進而能夠構成一個中型／大型的遠程監控／數據傳輸網絡，其中CAN-以太網設備的功能是實現從CAN總線數據到以太網數據的“透明”傳輸。本設計的總體結構如圖1所示。

2 硬件設計
2．1 CO2128簡介
CO2128SEC固件可支持10個同時主動的TCP／UDP Socket連接、兩個偵聽Socket和一個加密SSL3／TLS1 Socket。其加密特性包括一個硬件隨機數字產生器、SHA-1／256加密Hash加速器、AES-128／192／256加密加速器、3DES和SSL3／TLSI、WEP、WPA以及WPA2 WiFi加密。同時還配置了在LAN／WiFi和PSTN／GRPS／CDMA間的路由IP包。在這種稱為iRouter的模式下，多個iChip可在沒有AP的情況下組成一個ad-hoc網絡。
CO2128SEC可以在主處理器的內存中保存Intemet協議棧和配置參數。該固件能夠從CO2128SEC外部SPI Flash運行。也可以通過RS-232、兩線制接口、SPI或USB來裝載固件。該芯片內部包括一個32位ARM7TDMI RISC處理器內核、256KB的SRAM以及可訪問外部存儲器或通訊設備的BUS，同時集成了BootLoader，能通過接口從主處理系統裝載固件。CO2128SEC的外圍設備包括帶有RMII的10／100BaseT以太網MAC、USART、兩個SPI、兩線制接口、HPI和EBI高速并行接口。此外，還具有多種節能工作模式。
iChipSec CO2128器件克服了加密的端對端IP通訊的所有復雜障礙。它不需要大量地改編程序，因為CO2128使用．AT+i API，因而從主機設備卸載了WiFi驅動、安全加密和網絡協議等荷載，從而大大減輕了主處理器的負擔。CO2128可支持LAN、WiFi和所有撥號上網／無線網絡接入類型，它內置充分安全的TCP／IP協議棧和上層協議(如SMTP、POP3、MIME、HTTP、WAP、FTP和Telnet)。同時包含一個完整的Web服務器，可用于芯片參數配置和簡單的應用程序管理。該芯片可利用十個同時的TCP／UDP Socket和二個偵聽的Socket以及POP3、SMTP、MIME、FTP、Telnet、HTTP／HTTPS客戶端，支持SerialNET模式。而且在此模式下，iChip可截取AT+i命令并讓主設備進入Intemet模式。此后，iChip將透明發送主設備發來的任何AT命令到通訊設備。
2．2 DM9161收發器
DM9161是一種100／10M自適應快速以太網物理層單片收發器，可支持自動路由功能和自動的協議選擇功能。同時，由于其內部具有需延修整功能的網絡濾波器，所以，其外圍電路不需要增加濾波器，這樣可以減小外部輔助電路。
2．3 DSP芯片
本設計中使用的DSP是TI司的TMS320LF2407，這款DSP具有SCI和CAN總線接口，并可以通過簡單的程序快速地實現兩種信號的轉換。TMS3 20LF2407采用高性能靜態CMOS技術，供電電壓為3．3 V，故可減小控制器的功耗。30MIPS的執行速度使得指令周期縮短到33 ns，從而提高了控制器的實時控制能力。