2 装置内部结构设计
　　智能装置内部各功能模块采用高速现场总线CAN网络相连，总线不出装置，功能模块之间的数据交互快速可靠。在组帧上采用HLON规约，并使用CAN 2.0B扩展模式，为了保持协议标准化，在HLON规约的基础上封装了IEC101规约。其内部结构如图2所示。

3 硬件设计
　　通信接口卡使用双处理器结构。一部分是使用Motorola公司DSP56F807芯片作为接口卡的CAN通信管理模块；另一部分是使用Rabbit2000核的RCM2100集成卡作嵌入式网关和CAN到ETHERNET规约转换模块。通信接口卡硬件逻辑框图如图3所示。

　　通信接口卡采用主从工作方式，即DSP56F807作为主处理器，利用其自带的MSCAN模块负责管理CAN通信。DSP外扩64KBRAM，用于存储数据。RABBIT2000作为从处理器，负责进行CAN到ETHERNET转换，并负责管理装置同后台的以太网通信。RABBIT2000与DSP接口方式采用并行接口。板上还设有RS485、RS232接口，可以用于PC调试或与后台连接。DSP56F807采用3.3V电源供电，RABBIT2000采用5V电源供电，经测试只要输入电压达到2.1V，RABBIT2000即认为高电平，DSP56F807输出高电平在2.1V以上；DSP56F807 I/O可以接受5V信号，所以DSP与RABBIT2000可以直接相连，无须进行电平转换。
　　(1)DSP56F807主处理器
　　DSP数据总线D0～D15地址总线A0～A15，外扩64KRAM存储数据，、连接外扩RAM的读、写允许端，作为外扩RAM 片选信号。DSP的GPIOB口连接从处理器的SD0～SD7，GPIOD0、GPIOD1连接从处理器的SA0、SA1，GPIOD2、GPIOD3连接从处理器的写、读允许端()。一个中断连接从处理器的，作为从处理器中断申请。DSP的PWMB2连接MAX705的WDI作为外部硬件看门狗喂狗信号，PWMB4连接发光二极管作为DSP的运行指示灯。用DSP的两个SCI模块RXD0、TXD0、RXD1、TXD1做成标准RS-232、485接口。引出DSP的JTAG口用于调试，用DSP的MSCAN模块和82C250作为CAN通信端口。通过DSP的SPI口与RABBIT2000同步串口" title="串口">串口B相连，作为另一种接口方式。DSP采用3.3V电源供电。
　　(2)RABBIT2000从处理器
　　该处理器使用内核为RABBIT2000的RCM2100集成卡。其SD0～SD7连接到DSP的GPIOB0-GPIOB7。SA1、SA0用来选择从处理器接口的四个数据寄存器中的一个，连接到DSP的GPIOD1、GPIOD0。从芯片选择管脚连接到DSP芯片的一个输出端GPIOD4。连接到DSP的GPIOD3，如果为低，这根线被拉低使地址线所选择的寄存器的内容被放置到总线上，连接到DSP的GPIOD2 ，这根线能够将数据总线上的数据锁存进入地址线所选择的寄存器中。连接到DSP的一个中断口，在它变低时向DSP申请中断。如果从处理器写SPD0R寄存器，这根线置为低电平，声明从处理器中有可用的数据;如果主处理器写从处理器状态寄存器，这根线变为高电平。使用串口A作为编程口，串口B及CLKB作为同步串口和DSP的SPI口相连，组成另一种接口方案。使用PC2作为RABBIT2000运行指示灯，以太网模块(RCM2100自带RJ-45接口)引出通信指示灯。PE4、-IN、MAX705组成硬件看门狗电路。RCM2100采用5V供电。使用INT1A作为GPS对时。4 软件功能实现
　　系统通信软件可以分成CAN总线接口通信程序、协议转换与以太网通信程序和上位机应用层" title="应用层">应用层TCP客户端" title="客户端">客户端程序设计三个部分。
4.1 CAN总线接口通信程序
　　CAN总线接口通信程序运行于DSP56F807上，使用CodeWarrior C/C++集成开发环境。该部分程序的主要目的是将智能装置内各种数据搜集起来，形成一个数据缓冲池，并不断刷新供上位机调取，而来自上位机的数据通过以太网网关被DSP接收到后将被转换为CAN协议数据，下发到装置内部各个插件。主要通信程序模块有： (1)CAN接收中断模块
　　CAN网接收的短帧，存入共用发送处理区或者保存区。把CAN接收中断的数据进行分析处理，如果ID标识符的第一个字节的最高位为1，则是多信息帧数据，反之为单信息帧数据。如果是多帧信息，则根据帧序号把每帧数据按顺序压入接收缓存区。如果发现ID标识符寄存器2的最高位为1，则代表结束帧，为0则代表中间数据帧。
　　(2)CAN发送程序模块
　　当有数据需要发往CAN口时，调用拆帧函数，使之转化为相对应HiLon CAN短帧，每个短帧区分配16字节空间，并分别存入2KB的CanSendBuf发送缓冲区，启动CAN发送中断。
　　(3)并口接收中断模块
　在并口中断中，交换数据是相互的，双方均可主动发起数据。在底层并口交换数据程序中开辟了一个256字节的缓冲区，在中断中查询缓冲区是否已接收完；如果接收完，则处理送入1K并口接收缓冲区ParallelRecBuf。当一个数据包接收完，则压入共用发送处理缓冲区。
　　(4)并口发送程序模块
　　当有数据需向并口发送时，从共用发送处理区或者保存区中取出数据组帧为IEC104信息体，送入1KB的并口发送区中ParallelSendBuf，启动底层并口发送中断。
　　DSP主程序结构流程图如图4所示。