利用spc开发智能从站源码讲解.pdf

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1、利用SPC3开发智能DP从站源码讲解（连载一）1、SPC3介绍SPC3是用于西门子公司提供的用于智能DP从站开发的通信芯片．SPC3支持全部PROFIBUS-DP协议。SPC3内部集成了1.5KB的双口RAM（简称RAM）。内部锁存嚣／寄存器位于前21个地址单元。主要包括方式寄存器、中断控制寄存器、状态寄存器以及输入、输出缓冲区和诊断缓冲区等。1.1SPC3的主要技术指标：◇支持PROFIBUS—DP协议；◇最大数据传输速率12Mbps，可自动检测并调整数据传输速率；◇与80c32、80X86、80C165、80

2、C166、80C167和HCII、HCl6、HC916系列芯片兼容；◇44引脚的PQFP封装；◇可独立处理PROFIBUS—DP通信协议．◇集成的看门狗(WDT)．◇外部时钟接口24MHz或48MHz；◇5V直流供电。1.2SPC3RAM管理1.2.1RAM空间定义SPC31.5KbyteRAM分为三个区，分别是系统参数/寄存器区、组织参数区和缓冲区，如表1所示。表1SPC3双口RAM分配图表地址功能000H~015H与SPC3相关的系统参数、寄存器016H~03FH组织SPC3DP缓冲区所需的参数，如DataI

3、n缓冲的指针等。040H~5FFHDP缓冲区如：DataIn(3)，DataOut(3)，Diagnostics(2)，Parametersettingdata(1)，Configurationdata(2)，Auxilliarybuffer(2)，SSA-buffer(1)说明：括号里的数据表示相应缓冲区的数量。如DataIn(3)表示有3个DataIn缓冲区，主要实现SPC3和用户CPU对输入数据的并行处理。首先，SPC3RAM管理是以段为单位，每个段为8个字节，共分为192个段。当用户需要诸如9个字节的区间

4、时，须占用2个段。在后继程序中计算出来的内存空间大小就是以段为单位的。当用户对RAM的使用超出1.5Kbyte的范围时，SPC3会通过中断通知用户这一事件发生。1.2.2RAM空间读/写管理SPC3RAM中一些区域对于读操作和写操作的定义是不同的，如当对02H和03H进行读操作时，它的含义就是中断寄存器；当对02H和03H进行写操作时，它的含义就是中断确认寄存器。针对读/写操作的不同定义参见图1和图2。图1SPC3内部双口RAM读操作定义图2SPC3内部双口RAM写操作定义附录A：说明。以上所讲内容可参见SPC3

5、用户手册。SPC3英文版手册及源码讲解可从www.fieldbuses.com网站下载。利用SPC3开发智能DP从站源码讲解（连载二）2、SPC3管理功能介绍2.1SPC3中断管理SPC3提供了几个与中断相关的寄存器，它们分别是：中断请求寄存器(IRR)、中断寄存器(IR)、中断屏蔽寄存器(IMR)和中断确认寄存器(IAR)。每个寄存器占2个字节，除了5个保留位之外，SPC3共支持包括波特率检测、新参数数据、诊断缓冲区改变在内的11个中断。SPC3只占用一个中断向量号，中断服务程序在响应中断后，需要根据IRR中的

6、内容来判断是哪一个事件引发的中断。用户可以在初始化时设置IMR来对中断事件进行开/关设置。用户处理完事件后，需要操作IAR或相应的Cmd寄存器来来确认相应中断事件。2.2SPC3状态机管理SPC3可工作于四种状态：Power_On、WAIT-PRM、WAIT-CFG和DATA_EXCH。图2给出的状态机描述了SPC3工作状态间的关系。状态机主要用来保证从设备在不同条件下行为的一致性。在Power_On状态，从站可认接收来自二类主站的Set_Slave_Add报文，以改变从站地址，从站应具有非易失性的存储器来存从站

7、地址。在内部起动后，从站进入WAIT-PRM状态，等待Set_Prm报文。在此状态从站还可以接收Get_Cfg或Slave_Diag报文，但拒绝处理其他报文，不能进行通讯。如果Set_Prm正确，从站进入WAIT-CFG，等待Check_Cfg报文。Check_Cfg报文规定输入和输出字节数。另外也可以接收Slave_Diag，Get_Cfg报文。如果Check_Cfg正确，从站进入DATA_EXCH状态，进行数据通讯，在此状态，从站可以接收来自一类主站的WritingOutputs、ReadingInputs、

8、Global_Control、Slave_Diag、Chk_Diag和Get_Cfg报文。图示PROFIBUSDP从站状态机当从设备发生异常时，如WD超时，则SPC3的状态就会改变，以保证系统的安全。开发人员在软件调试过程中可通过检查SPC3的状态寄存器来确认其工作状态。3、PROFIBUSDP协议介绍3.1PROFIBUSDP协议PROFIBUSDP协议中规定了8种主站