ZLG XGate-DVN10 User Guide

广州致远电子有限公司

产品用户手册

XGate-DVN10

嵌入式 DeviceNet 通信模块

User
Manual

UM01010101 V1.00 Date: 2010/01/01

类别

内容

关键词

DeviceNet、UART、协议转换

摘 要

如何使用 XGate-DVN10 模块

广州致远电子有限公司

XGate-DVN10

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V1.00

2010/01/01

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嵌入式 DeviceNet 通信模块

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广州周立功单片机发展有限公司

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iCAN 及数据采集：

电话：[phone] 22644373
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MiniARM：

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以太网：

电话：[phone] 22644385
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无线通讯：

电话：[phone]
邮箱：[e-mail]

串行通讯：

电话：[phone] 22644385
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编程器：

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分析仪器：

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ARM 嵌入式系统：

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楼宇自动化：

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销售：

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维修：

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目 录

1. 产品结构及性能....................................................................................................... 1

1.1 产品简介 ........................................................................................................ 1

1.2 产品特点 ........................................................................................................ 1

2. 协议概述................................................................................................................... 2

2.1 DeviceNet 总线拓扑 ........................................................................................ 2

2.2 DeviceNet 的连接 ............................................................................................ 2

2.3 DeviceNet 对象模型 ........................................................................................ 3

3. XGate-DVN10 设备描述 .......................................................................................... 5

3.1 XGate-DVN10 对象模型 .................................................................................. 5

3.2 I/O 数据格式................................................................ ................................... 5

3.3 设备配置 ................................................................ ........................................ 5

3.4 LED 指示器和配置开关 .................................................................................. 6

3.4.1 LED 指示器 ............................................................................................. 6

3.4.2 配置开关.............................................................................................. 6

4. XGate-DVN10 数据缓冲区 ...................................................................................... 7

5. XGate-DVN10 串口操作 .......................................................................................... 9

5.1 串口通信协议 ................................................................ ................................. 9

5.1.1 异步串口数据帧格式 ............................................................................ 9

5.2 XGate-DVN10 操作命令 ................................................................................ 10

5.2.1 读取设备信息(命令码：0x01) ............................................................. 10

5.2.2 写设备信息（命令码：0x02） .............................................................11

5.2.3 设置读取 I/O 连接缓冲区大小............................................................. 13

5.2.4 写 XGate-DVN10 输入缓冲区数据（命令码：0x10） .......................... 14

5.2.5 读取 XGate-DVN10 输出缓冲区数据（命令码：0x11） ....................... 15

5.2.6 发送显式报文（命令码：0x19）......................................................... 15

5.2.7 读写 XGate-DVN10 的 MAC ID（命令码：0x12）............................... 16

5.2.8 读写 XGate-DVN10 的波特率索引值(命令码：0x13)............................ 17

5.2.9 读取当前模块状态（命令码：0x16）.................................................. 18

5.2.10 改变通信串口波特率（命令码：0x18） .............................................. 19

5.3 XGate-DVN10 串口操作错误响应 .................................................................. 20

6. 附录......................................................................................................................... 21

免责声明...................................................................................................................... 22

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1. 产品结构及性能

1.1 产品简介

XGate 是广州致远电子有限公司出品的一系列嵌入式协议转换模块。它具有小巧的体积

和灵活的应用方式，可以非常方便的嵌入到用户的设备中，使您的设备具有现场总线通信功
能。

XGate-DVN10 内部集成了 DeviceNet 从站协议代码，用户只需要提供一路 UART 接口

就可以轻松的设计出符合 DeviceNet 协议规范的从站设备，或增加 DeviceNet 从站接口。

模块外观如图 1.1 所示。

图 1.1 XGate-DVN10 外观图

1.2 产品特点

 超小体积，20.4mm × 32mm × 11mm（宽×长×高），DIP24 封装；
 支持预定义组 2 连接，包括：Explicit Message、Bit strobe、Polling、COS /Cyclic；
 支持 UCMM 显式报文服务器、客户端；
 支持可配置字节数的 I/O 报文，支持最大 128 字节输入\输出报文；
 支持分段显式报文、I/O 报文；
 支持拨码开关设置 MAC ID 及波特率；
 支持非易失性存储器存储网络参数；
 支持心跳报文的生产和消费；
 支持 OffLine 连接功能；
 支持 LED 指示功能；
 串口通信能力(UART，1200～115200bps)；
 一路 CAN总线，支持 125Kbps、250Kbps、500Kbps 的波特率；
 单路 5V 供电。

XGate-DVN10 提供一路 CAN 接口，通过该接口可以与 DeviceNet 网络进行连接。另外
XGate-DVN10 提供两路 UART 接口，一路为通信接口（通信波特率为 1200～115200bps），
另一路为调试接口（固定波特率为 115200bps）。

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2. 协议概述

本章包括了对 DeviceNet 总线拓扑结构及协议相关内容的简短描述，更多相关内容请到
网站 www.odva.org 获取。

2.1 DeviceNet 总线拓扑

DeviceNet 网络是一种基于 CAN 总线技术，符合全球工业标准的开放型通信网络。
DeviceNet 的典型拓扑结构为干线-分支方式，如图 2.1 所示。

图 2.1 典型 DeviceNet 网络拓扑图

网络中所采用线缆包括：粗缆和细缆。通常粗缆用于主干网络，细缆用于分支网络。协
议规范要求每条干线的末端安装终端电阻，电阻要求为：121Ω 、1%金属膜电阻、1/4W，终
端电阻不可包含在节点中，同时每条支线最长 6M，允许一个或者多个节点。

电缆的最大长度要根据传输速率和选用电缆的型号具体而定。

2.2 DeviceNet 的连接

DevieNet 是基于“连接”的网络，即网络上任意两个节点在开始通信之前必须建立起
连接，这里指的连接是逻辑上的关系，而非物理上的连接。DeviceNet 不仅允许预先设置或
取消连接，也允许动态建立或者撤销连接，这使通信具有更大的灵活性。

DeviceNet 通常有两种连接方式，分别为：输入输出连接（I/O Connection）和显式连接
（Explicit Connection）。

 输入输出连接（I/O Connection）

I/O 连接主要用于网络中传输实时性高，对时间要求苛刻的输入输出数据。通过这种连

接方式可以进行一对一或一对多的数据传输，但它不要求数据接收对方对所接收到的报文作
出应答。

等。显式连接则是一对一的连接，报文接收方必须做出相应的响应。通常用于设备配置、故
障诊断等等。

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 显式连接（Explicit Connection）

显式连接用于发送设备间多用途，对时间要求苛刻的报文，例如组态数据、控制命令等

典型的 DeviceNet 网络设备连接流程如图 2.2 所示。

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图 2.2 典型的 DeviceNet 设备连接流程

DeviceNet 设备在网络间进行信息交换，首先要通过重复的 MAC ID 检测（用于检测网
络上是否有相同 ID 的设备存在），如果通过 MAC ID 检测，设备转为在线状态，否则为离
线状态。随后，主站通过未连接显示报文与丛站建立显式连接。主从站通过显式报文进行各
种配置和信息交换。

最后，建立 I/O 连接并通过该连接进行 I/O 数据传输。

注：不同的主站模块建立 I/O 连接的流程有所差别，我们这里强调的是 DeviceNet 网络是基于连接的
一种网络。

2.3 DeviceNet 对象模型

DeviceNet 通过抽象的对象模型（Object Model）来描述网络中如何建立和管理设备的特
性和通信关系，通常一个 DeviceNet 设备可以定义成为一个对象的集合。

DeviceNet 设备对象模型如图 2.3 所示。

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图 2.3 DeviceNet 对象模型

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这种基于对象的描述提供了一个清晰的设备模型。通常每台 DeviceNet 设备都由两类基
本的对象集（通信类和应用类）组成，它们提供了组织和实现 DeviceNet 产品的组件属性、
服务和行为的模板。一个 DeviceNet 设备可以按照如下对象进行描述：

1. 标识对象（Identity） 标识符：0x01

DeviceNet 设备有且只有一个标识对象类实例（实例号为 1）。该实例具有以下属性：
供应商 ID、设备类型、产品代码、版本产品名称，以及检测脉冲周期等。

2. 报文路由对象（Message Router）标识符：0x02

DeviceNet 设备有且只有一个信息路由对象类实例（实例号为 2）。信息路由对象将显
式信息转发到相应的对象，对外部并不可见。

3. DeviceNet 对象（DeviceNet） 标识符：0x03

DeviceNet 设备有且只有一个 DeviceNet 对象类实例。DeviceNet 对象具有以下属性：节
点 MAC ID、通讯波特率、BOI（离线中断）、分配信息，等等。

4. 组合对象（Assembly） 标识符：0x04

DeviceNet 设备可能具有一个或者多个组合对象类实例。组合对象类实例的主要作用是
将不同应用对象的属性（数据）组合成为一个单一的属性，从而可以通过一个报文发送。

5. 连接对象（Connection） 标识符：0x05

DeviceNet 设备至少具有两个连接类实例。每个连接对象表示网络上两个节点之间虚拟
连接的一个端点。连接对象分为显式连接、I/O 连接。显式报文用于属性寻址、属性值以及
特定服务；I/O 报文中数据的处理由连接对象 I/O 连接实例决定。

6. 参数对象（Parameter）

参数对象是可选的，用于具有可配置参数的设备中。每个实例分别代表不同的配置参数。
参数对象为配置工具提供了一个标准的途径，用于访问所有的参数。

7. 应用对象

应用对象泛指描述特定行为和功能的一组对象，例如开关量输入输出对象，模拟量输入
输出对象等。设备网上的节点若需要实现某种特定的功能，至少要建立一个应用对象。

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