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1、2009年第2期仪表技术·35·基于Profibus2DP视频图像传输系统中的接口设计方正,曹国华,毛锋(南京师范大学,江苏南京210042)摘要:提出一种利用Profibus从站协议芯片SPC3的视频图像传输系统的Profibus2DP接口电路设计,并介绍了硬件与软件的实现。关键词:图像传输;现场总线;Profibus2DP;SPC3中图分类号:TP39文献标识码:B文章编号:1006-2394(2009)02-0035-03TheDesignofProfibus2DPInterfaceofImageTransmissionSystemFANGZheng,CAOGuo2hua,
2、MAOFeng(NanjingNormalUniversity,Nanjing210042,China)Abstract:ThehardwareandsoftwareimplementationofaProfibus2DPinterfaceinimagetransmissionsystemarestated.Keywords:imagetransmission;fieldbus;Profibus2DP;SPC31.2Profibus2DP接口电路1系统的硬件实现接口电路的主要功能是利用协议芯片SPC3把作本次设计的系统整体结构如图1所示。为从站的视频采集压缩单元与Profibus
3、现场总线连接,从而使视频信号传送到主站的图像处理中心。接口电路采用AT89S52作为处理器,它完成对SPC3的初始化,将存储在双口RAM中的经过压缩的视频信号数据传送到Profibus2DP总线上,并完成控制信号的接收。SPC3是用于从站开发的智能通信芯片,它完全支持Profibus2DP协议,能完全独立地处理Profibus2DP协议的所有通信任务,能自动检测波特率从9.6kbit/s～12Mbit/s,集成有1.5K的RAM、方式寄存器、状态寄存图1系统结构图器、中断寄存器及各种缓冲器指针和缓冲区等,与用户1.1视频采集压缩单元和主站的数据交换采用三缓冲器机制工作,保证系统视
4、频采集系统的功能是采集视频信号并进行压缩的通信速度和数据交换的可靠性。处理,在整个系统中作为Profibus2DP总线的从站,通SPC3协议芯片有8根数据线和11根地址线,其过双口RAM将压缩后的数据传送到Profibus接口电中低8位地址线与数据线复用,可以与80C32、80C52、路。本次设计采用SANSUNG(三星)S3C2410处理器,80C166、80C165等单片机进行连接。它与AT89S52在Linux操作系统环境下驱动ZC301芯片摄像头进行的连接如图2所示。视频信号的采集与处理。该处理器集成了ARM910TSPC3本身具有地址锁存功能,不需另加锁存器。32位处理
5、器内核,资源丰富,性能高,而Linux操作系SPC3自身可以产生片选信号,它的地址范围为统有较好的实时性,支持多任务。存储子系统由0x1000～0x1FFF。SPC3的方式寄存器0设置PROFI216MBFLASHROM和64MSDRAM构成。BUS2DP的操作方式,如minTSDR、SYNC、FREEZE等,收稿日期:2008-09基金项目:江苏省高校自然科学基金资助项目(07KJD510111)作者简介:方正(1983—),男,硕士研究生,研究方向为工业控制与现场总线技术;曹国华,男,副教授。·36·仪表技术2009年第2期图3Profibus从站状态机在Power_On状态
6、,从站能从2类主站(PC)接收Set_Slave_Add报文来改变它的地址,然后从站进入Wait_Prm状态,等待参数化,此状态从站还可以接收Get_Cfg,Slave_Diag报文。参数化完成后,从站进入Wait_Cfg状态,等待Chk_Cfg报文,另外还可以接收图2SPC3与AT89S52的连接Slave_Diag,Set_Prm,Get_Cfg报文。如果Chk_Cfg完方式寄存器1设置可动态改变的状态。一个保护监视成后,从站将进入Data_Exch状态,进行数据通信。此定时器(Watchdog)集成在SPC3中,如应用处理器有时从站还可接收Writing_Outputs,R
7、eading_Inputs,故障则禁止Profibus2DP通信,因而不至于危及外围设Global_Control,Slave_Diag,Chk_Diag,Ge_Cfg报文,若备。另外,SPC3有一个公共的中断输出,报告所有有组态和数据交换不成功,就会返回到参数化阶段。关的通信事件,如有事件则输入SPC3并直接触发中WaitPrm在对从站进行组态时,必须要编写它的GSD断请求寄存器,可以通过读取中断寄存器的内容来判文件,所谓GSD就是为了将不同的PROFIBUS产品集断中断源的性
