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由RS-232串口到PROFIBUS-DP总线的转换接口设计

发布日期:2012-12-31   浏览次数:48688
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【摘   要】:PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准,广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化。


    接收/发送允许。


    3.5 微处理器接口


    微处理器AT89LS8252由以下几部分组成:一个8位中央处理器(CPU),片内8K字节的Flash存储器,2K字节的EEPROM,片内256字节的SRAM,4个8位的双向可寻址I/O端口,一个全双工UART串行接口,具有SPI接口,含有WATCHDOG、定时器等,可满足接口对程序、配置数据、PROFIBUS标准对异步通信等的需要。AT89LS8252外接24M HZ晶振。。通过对SPC3的控制实现PROFIBUS的通信,并在RAM中建立PROFIBUS通信数据缓冲区。另一方面,通过RS-232接口实现和外部现场设备的通信,同样在RAM中建立RS-232通信数据缓冲区。CPU通过两个通信缓冲区的数据交换,实现PROFIBUS到RS-232的通信。


    4. 软件设计[2][3]


    在西门子公司的DP从站开发包PACKAGE4中,包括面向SPC3的C原码固态程序DPS2。利用它所提供的用户宏接口,可以方便的实现SPC3中各寄存器及缓冲区的初始化设置,根据中断源类型实现与主站通信数据的接受与发送。因此单片机不需要考虑从站状态机的实现顺序。其主程序流程图如图2所示,中断流程如图3所示。


     其中,有以下三个部分需要重点说明。


    (1)SPC3初始化


    微处理器对SPC3的初始化包括:屏蔽不允许的中断;设置用户WatchDog值;将ID号、从站地址赋给SPC3对应寄存器,初始化方式寄存器;自定义各buffer长度,初始化spc3中各buffer(地址、长度赋给对应参数寄存器,并将buffer区清0);从read-cfg-buffer中读入配置数据计算三个Din-buffer和三个Dout-buffer各自的实际长度及地址;获取三个Din-buffer中空闲的一个,其地址赋user_input_buffer_ptr_fb;获取两个诊断buffer中空闲的一个地址赋user_diag_buffer_ptr_fb,置诊断标志user_diag_flag_fb = TRUE;从Status Register取波特率赋;给处理器参数wd_baud_ctrl_val赋值。考虑到在实际的系统运行中,一般不需要更改从站地址,初始化中将更改站地址标志置为FALSE。


    (2)数据通信过程


    当参数化、配置完成后状态机进入数据交换状态。微处理器根据SPC3中断寄存器的状态对SPC3接收到的主站发送的输出数据进行转存,同时组织需通过SPC3发送给主站的数据,并根据要求组织外部诊断等。


    在RS-232串口通信程序设计中,分别设有串口接受中断、发送中断程序来处理串口数据的接受和发送。由于PROFIBUS侧的数据更新速率远远快于RS-232侧的数据更新的速率,为保证由PROFIBUS侧输入的数据能一次性的整块传送到RS-23

 
 
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