一种多接口协议转换器

摘要

本发明公开了一种多接口协议转换器，包括：USB接口、CAN接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、第一转换模块、第二转换模块、模式控制模块、电源模块；其中，所述USB接口与所述第一转换模块连接；所述CAN接口与所述模式控制模块连接；所述RS232接口、RS485接口、RS422均与所述第二转换模块连接；所述第一转换模块、所述第二转换模块、所述CAN接口均与所述模式控制模块连接；所述电源模块，分别与所述第一转换模块、所述第二转换模块连接。有益效果：转换接口多，并且数据转换速度快，应用范围更广。

说明书

技术领域

本发明涉及转换器技术领域，特别涉及一种多接口协议转换器。

背景技术

随着数字信号处理技术的不断发展，在电子产品中会使用到转换器，现有技术中转换器的数据转换速度较慢，转换接口较少，实用性不强，同时适用范围小，不利于转换器的有效推广。

发明内容

本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种多接口协议转换器，转换接口多，并且数据转换速度快，应用范围更广。

为达到上述目的，本发明实施例提出了一种多接口协议转换器，包括：USB接口、CAN接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、第一转换模块、第二转换模块、模式控制模块、电源模块；其中，

所述USB接口与所述第一转换模块连接；所述CAN接口与所述模式控制模块连接；所述RS232接口、RS485接口、RS422均与所述第二转换模块连接；所述第一转换模块、所述第二转换模块、所述CAN接口均与所述模式控制模块连接；所述电源模块，分别与所述第一转换模块、所述第二转换模块连接。

根据本发明的一些实施例，所述USB接口、所述CAN接口、所述RS232接口、所述RS485接口、所述RS422接口均连接隔离电路。

根据本发明的一些实施例，所述RS232接口及所述RS485接口的波特率至少1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、115200bps可调。

根据本发明的一些实施例，所述CAN接口的波特率为5k-1000k可调。

根据本发明的一些实施例，所述RS232接口包括DB9母头和间距5.08mm 3P免焊接头；所述RS485接口及所述CAN接口均包括间距5.08mm 2P免焊接头。

根据本发明的一些实施例，所述USB接口，连接SW烧录口，用于前期不拆机烧录升级。

根据本发明的一些实施例，所述电源模块，包括标准电源及备用电池；其中，

所述标准电源为DC24V，可适配电源5-36V，间距7.62mm2P插座；

所述备用电池，用于在所述标准电源断电时，及时上报断电故障。

在一实施例中，所述模式控制模块，用于：

接收客户端发送的第一时间同步请求信息；

对所述第一时间同步请求信息进行数据转换处理，转换为第二时间同步请求信息，获取客户端的IP地址及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳，建立客户端的IP地址与所述第二时间同步请求信息的第一关联关系及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳与所述第二时间同步请求信息的第二关联关系；

根据所述第一关联关系及所述第二关联关系确定反馈信息并发送至客户端；

接收客户端对所述反馈信息的解析结果，根据所述解析结果实现与客户端时间同步；

接收所述客户端发送的协议内容，对所述协议内容进行分类标识，形成若干个可视化标签；

将所述可视化标签与预设可视化标签进行匹配，确定匹配数据，根据所述匹配数据确定对应的通信协议；

在基于对应的通信协议进行数据传输前，获取原始数据，对所述原始数据进行滤波处理，得到待传输数据，并将所述待传输数据分布在预设带宽内；

在对所述待传输数据进行传输过程中，对通信信道进行载波监测，在确定通信信道出现堵塞时，确定堵塞数据帧，对所述堵塞数据帧进行标记并实施报文退避处理；在确定通信信道通畅时，将所述堵塞数据帧重新发送。

在一实施例中，对所述原始数据进行滤波处理，得到待传输数据，包括：

基于预先训练好的数据识别模型，将所述原始数据进行分段，分为若干段子原始数据；

对所述若干段子原始数据进行傅里叶变换处理，得到若干个第一滤波数据；

在将第一滤波数据进行一维排列处理后，进行聚类分析，得到若干个聚类集合，对每个聚类集合基于完整性、唯一性、符合性原则进行筛选，确定异质数据并剔除，进而得到待传输数据。

在一实施例中，所述模式控制模块，还用于：

在对所述待传输数据进行传输前，确定所支持的频点的检测信号的信号强度，并从低到高进行排序；

选取前三个信号强度的检测信号对应的频点分别作为第一频点、第二频点及第三频点；

获取所述第一频点对应的第一通信信道、所述第二频点对应的第二通信信道及所述第三频点对应的第三通信信道；

对所述第一通信信道、第二通信信道、第三通信信道分别基于发射信号的循环平稳特征和信道扩散的循环平稳特征进行信道评估，将评估结果最优的通信信道作为待处理通信信道；

根据所述待处理通信信道的帧错误率、信号强度及信噪比来确定所述待处理通信信道在当前频段内受到信号干扰的干扰度；

根据所述干扰度查询预设干扰度-修正参数表，确定对应的修正参数，根据所述修正参数对所述频段进行修正。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的多接口协议转换器的框图；

图2是根据本发明一个实施例的RS232接口的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的RS485接口的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的标准电源的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的CAN接口的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-5所示，本发明实施例提出了一种多接口协议转换器，包括：USB接口、CAN接口、RS232接口、RS485接口、RS422接口、第一转换模块、第二转换模块、模式控制模块、电源模块；其中，

所述USB接口与所述第一转换模块连接；所述CAN接口与所述模式控制模块连接；所述RS232接口、RS485接口、RS422均与所述第二转换模块连接；所述第一转换模块、所述第二转换模块、所述CAN接口均与所述模式控制模块连接；所述电源模块，分别与所述第一转换模块、所述第二转换模块连接。

上述技术方案的工作原理：所述USB接口与所述第一转换模块连接；第一转换模块，为USB-CAN接口转换器，用于实现USB转CAN的转换功能。所述CAN接口与所述模式控制模块连接；所述RS232接口、RS485接口、RS422均与所述第二转换模块连接；所述第二转换模块，用于实现USB转RS232、USB转RS485、USB转RS422的转换功能。所述第一转换模块、所述第二转换模块、所述CAN接口均与所述模式控制模块连接；模式控制模块用于表示实现的是哪种转换功能。所述电源模块，分别与所述第一转换模块、所述第二转换模块连接，用于为第一转换模块及所述第二转换模块提供电能，保证正常运行。

上述技术方案的有益效果：实现了USB转CAN、USB转RS232、USB转RS485、USB转RS422等多种转换功能，提供较多的转换接口，并且数据转换速度快，应用范围更广。

根据本发明的一些实施例，所述USB接口、所述CAN接口、所述RS232接口、所述RS485接口、所述RS422接口均连接隔离电路。

有益效果：便于提高安全性能，保证数据的转换的准确性。

根据本发明的一些实施例，所述RS232接口及所述RS485接口的波特率至少1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、115200bps可调。

根据本发明的一些实施例，所述CAN接口的波特率为5k-1000k可调。

根据本发明的一些实施例，所述RS232接口包括DB9母头和间距5.08mm 3P免焊接头；所述RS485接口及所述CAN接口均包括间距5.08mm 2P免焊接头。

根据本发明的一些实施例，所述USB接口，连接SW烧录口，用于前期不拆机烧录升级。

根据本发明的一些实施例，所述电源模块，包括标准电源及备用电池；其中，

所述标准电源为DC24V，可适配电源5-36V，间距7.62mm2P插座；

所述备用电池，用于在所述标准电源断电时，及时上报断电故障。

有益效果：便于提高维修标准电源的及时性，保证转换器的持续运行，提高用户体验。

根据本发明的一些实施例，所述备用电池为纽扣电池或超级电容。

在一实施例中，所述模式控制模块，用于：

接收客户端发送的第一时间同步请求信息；

对所述第一时间同步请求信息进行数据转换处理，转换为第二时间同步请求信息，获取客户端的IP地址及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳，建立客户端的IP地址与所述第二时间同步请求信息的第一关联关系及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳与所述第二时间同步请求信息的第二关联关系；

根据所述第一关联关系及所述第二关联关系确定反馈信息并发送至客户端；

接收客户端对所述反馈信息的解析结果，根据所述解析结果实现与客户端时间同步；

接收所述客户端发送的协议内容，对所述协议内容进行分类标识，形成若干个可视化标签；

将所述可视化标签与预设可视化标签进行匹配，确定匹配数据，根据所述匹配数据确定对应的通信协议；

在基于对应的通信协议进行数据传输前，获取原始数据，对所述原始数据进行滤波处理，得到待传输数据，并将所述待传输数据分布在预设带宽内；

在对所述待传输数据进行传输过程中，对通信信道进行载波监测，在确定通信信道出现堵塞时，确定堵塞数据帧，对所述堵塞数据帧进行标记并实施报文退避处理；在确定通信信道通畅时，将所述堵塞数据帧重新发送。

上述技术方案的工作原理：模式控制模块接收客户端发送的第一时间同步请求信息；所述第一时间同步请求信息属于客户端侧；对所述第一时间同步请求信息进行数据转换处理，转换为第二时间同步请求信息，所述第二时间同步请求信息属于模式控制模块侧。获取客户端的IP地址及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳，建立客户端的IP地址与所述第二时间同步请求信息的第一关联关系及发送所述第一时间同步请求信息的时间戳与所述第二时间同步请求信息的第二关联关系；根据所述第一关联关系及所述第二关联关系确定反馈信息并发送至客户端；接收客户端对所述反馈信息的解析结果，根据所述解析结果实现与客户端时间同步；接收所述客户端发送的协议内容，对所述协议内容进行分类标识，形成若干个可视化标签；将所述可视化标签与预设可视化标签进行匹配，确定匹配数据，根据所述匹配数据确定对应的通信协议；在基于对应的通信协议进行数据传输前，获取原始数据，对所述原始数据进行滤波处理，得到待传输数据，并将所述待传输数据分布在预设带宽内；在对所述待传输数据进行传输过程中，对通信信道进行载波监测，在确定通信信道出现堵塞时，确定堵塞数据帧，对所述堵塞数据帧进行标记并实施报文退避处理；在确定通信信道通畅时，将所述堵塞数据帧重新发送。预设可视化标签包括与之相匹配的通信协议。

上述技术方案的有益效果：首先实现模式控制模块与客户端时间同步，保证后续在对协议进行转换及转换成功后进行数据传输的稳定性及准确性，便于记录有效的协议转换及数据传输的时间序列，提高数据可追溯性，方便查询。将所述可视化标签与预设可视化标签进行匹配，确定匹配数据，根据所述匹配数据确定对应的通信协议；提高了确定通信协议的准确性，同时提高了匹配速率，节省了协议转换的时间。对原始数据进行滤波处理，保证待传输数据的准确性，消除噪声数据对带宽的影响，节省带宽，提高了数据传输的速率。对数据传输的传输过程进行实时监控，保证通信信道的有效传输，提高通信信道的传输速率。

在一实施例中，对所述原始数据进行滤波处理，得到待传输数据，包括：

基于预先训练好的数据识别模型，将所述原始数据进行分段，分为若干段子原始数据；

对所述若干段子原始数据进行傅里叶变换处理，得到若干个第一滤波数据；

在将第一滤波数据进行一维排列处理后，进行聚类分析，得到若干个聚类集合，对每个聚类集合基于完整性、唯一性、符合性原则进行筛选，确定异质数据并剔除，进而得到待传输数据。

上述技术方案的工作原理：基于预先训练好的数据识别模型，将所述原始数据进行分段，分为若干段子原始数据；对所述若干段子原始数据进行傅里叶变换处理，得到若干个第一滤波数据；在将第一滤波数据进行一维排列处理后，进行聚类分析，得到若干个聚类集合，对每个聚类集合基于完整性、唯一性、符合性原则进行筛选，确定异质数据并剔除，进而得到待传输数据。符合性原则为判断异质数据的逻辑是否正常。

上述技术方案的有益效果：对原始数据进行两次滤波处理，保证待传输数据的准确性。

在一实施例中，还包括：报警器及控制器；其中，

所述控制器，分别与所述报警器、所述模式控制模块连接，用于计算所述模式控制模块对所述待传输数据的传输效率，并判断是否小于预设传输效率，在确定所述传输效率小于预设传输效率时，控制所述报警器发出报警提示；

计算所述模式控制模块对所述待传输数据的传输效率，包括：

其中，η为所述模式控制模块对所述待传输数据的传输效率；D为通信信道的带宽；v为基于通信信道对所述待传输数据的传输速率；Q

上述技术方案的工作原理及有益效果：计算所述模式控制模块对所述待传输数据的传输效率，并判断是否小于预设传输效率，在确定所述传输效率小于预设传输效率时，控制所述报警器发出报警提示，便于对传输效率进行监控，在传输效率小于预设传输效率时，及时进行调整，保证传输效率，提高数据传输的稳定性及安全性。基于上述公式，根据通信信道的带宽、基于通信信道对所述待传输数据的传输速率、传输时长等参数准确计算出所述模式控制模块对所述待传输数据的传输效率，提高了判断传输效率与预设传输效率大小的准确性。

在一实施例中，所述模式控制模块，还用于：

在对所述待传输数据进行传输前，确定所支持的频点的检测信号的信号强度，并从低到高进行排序；

选取前三个信号强度的检测信号对应的频点分别作为第一频点、第二频点及第三频点；

获取所述第一频点对应的第一通信信道、所述第二频点对应的第二通信信道及所述第三频点对应的第三通信信道；

对所述第一通信信道、第二通信信道、第三通信信道分别基于发射信号的循环平稳特征和信道扩散的循环平稳特征进行信道评估，将评估结果最优的通信信道作为待处理通信信道；

根据所述待处理通信信道的帧错误率、信号强度及信噪比来确定所述待处理通信信道在当前频段内受到信号干扰的干扰度；

根据所述干扰度查询预设干扰度-修正参数表，确定对应的修正参数，根据所述修正参数对所述频段进行修正。

上述技术方案的工作原理及有益效果：在对所述待传输数据进行传输前，确定所支持的频点的检测信号的信号强度，并从低到高进行排序；选取前三个信号强度的检测信号对应的频点分别作为第一频点、第二频点及第三频点；准确筛选出3个受到干扰信号影响较低的通信信道，其中，第一通信信道受到的干扰影响最低，在一定程度上减少了模式控制模块所支持的频点对应的通信信道内的干扰信号对模式控制模块工作的干扰和影响，便于提升模式控制模块的工作性能。获取所述第一频点对应的第一通信信道、所述第二频点对应的第二通信信道及所述第三频点对应的第三通信信道；对所述第一通信信道、第二通信信道、第三通信信道分别基于发射信号的循环平稳特征和信道扩散的循环平稳特征进行信道评估，将评估结果最优的通信信道作为待处理通信信道；在筛选出的受到干扰信号影响较小的3个通信信道中，基于3个通信信道本身的特征参数，确定最优的通信信道作为待处理通信信道。根据所述待处理通信信道的帧错误率、信号强度及信噪比来确定所述待处理通信信道在当前频段内受到信号干扰的干扰度；根据所述干扰度查询预设干扰度-修正参数表，确定对应的修正参数，根据所述修正参数对所述频段进行修正。实现对频段进行微调，进一步优化待处理通信信道，提高基于待处理通信信道对待传输数据进行数据传输的传输准确性及传输速率。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。