基于Profibus-DP現場總線通信接口設計

作者：時間：2010-08-11 來源：網絡

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只有在Power_on狀態，從站可以接收來自二類主站的“Set_Slave_Address報文，從而改變從站地址，從站應具有非易失性存儲器來存儲從站地址。內部啟動后，從站進入wait_Prm狀態，等待“Wait_Prm”報文。參數化報文由用戶組態時給定，包括一些標準的信息，如識別號、同步鎖定能力，還包括了一些用戶特別定義的數據，另外，在此狀態從站還可以接收“Get_Cfg”報文、“Slave_Diag”報文，但拒絕處理其他報文，不能進行數據通信。如果Set_Prm正確，從站進入wait_Cfg狀態，等待“Check_Cfg”報文，該報文規定主站對它的配置信息，即數據交換中的輸入輸出字節數。此外，也可接收“Get_Cfg”報文、“Slave_Diag”的報文。當參數化與配置正確通信，在此狀態，從站可以接收以下報文：Data_Exchange_Ok、Writing_outputs，Reading_Inputs，Global_Control，Slave_Diag，Get_Cfg等。從站接收主站的狀態請求后，以高優先級的診斷報文作為應答。診斷信息包括了標準診斷信息和與用戶有關的信息。

2 通信接口硬件設計
本文選用的Profibus-DP的通信協議芯片為SPC3。SPC3集成了全部的Profibus-DP協議。SPC3在DP方式下將完成所有DP-SAP的設置。SPC3內部集成了1．5 KB的雙口RAM，包括參數寄存器、方式寄存器、狀態寄存器，中斷控制器等。SPC3內部集成的看門狗定時器有3種工作狀態：波特率檢測、波特率控制和從站控制。內部的USART可實現并行數據流和串行數據流的相互轉換。微順序控制器控制整個工作過程。空閑定時器直接控制串行總線的時序。

本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/157239.htm

考慮到Profibus對速率的要求本文選用高速率，低功耗的16位MSP430單片機，采用Intel工作方式。CPU與SPC3接口電路如圖3所示。對于MSP430單片機而言，SPC3相當于它擴張的一個外部RAM。單片機可以通過訪問外部RAM的方法訪問SPC3的寄存器。RS 485驅動器的一端與SPC3相連，另一端通過9針D型插頭與總線相連。RS 485驅動器選擇SN75SLS176來滿足高速的數據通信。

3 通信接口軟件設計
軟件設計是開發Profibus-DP通信接口的一個重要環節。由于SPC3集成了完整的DP協議，因此在進行通信時，MSP430單片機不用參與處理DP狀態機。主要任務是根據SPC3產生的中斷，對SPC3接收到數據轉存，組織要通過SPC3發給的數據，并根據要求組織外部診斷。

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