基于Profibus—DP总线的高速接口模块设计.pdf

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1、2012年7月机床与液压Ju1．2012第40卷第14期MACHINETOOL&HYDRAULIeSVo1．40No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．14．034基于Profibus—DP总线的高速接口模块设计许煜，闻扬，董文生(上海宝信软件技术中心研究开发部，上海201203)摘要：设计基于DP协议芯片和32位ARM的高速接口模块。用紧凑集成的磁隔离总线收发芯片代替传统的RS485驱动电路；为适应工业现场特别设计了防静电保护电路；采用DP的物理层、数据链路

2、层和部分应用层协议，再在其上封装适用于通用设备通信的传输协议。并通过实例总结了模块的优良特性。关键词：Profibus—DP总线；SPI接口；异步通信；同步信号中图分类号：TP311文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)14—094—4DesignofInterfaceModulewithHigh-speedCommunicationBasedonProfibus．DPBUSXUYu．WENYang．D0NGWensheng(Research&DevelopmentDepartme

3、nt，TechnologyCenter，ShanghaiBaosightSoftwareCo．，Ltd，Shanghai201203，China)Abstract：Aninterfacemodulewithhigh—speedcommunicationwasdesignedbasedonProfibus—DPprotocolchipand32bitARMchip．Thetightlyintegratedmagneticisolatedbustransceiverwasusedtoinsteadof

4、traditionalRS-485drivecircuit．TheESDprotectioncircuitwasspeciallydesignedtomeettheindustrialfieldrequest．Itwaspackagedforgeneral—purposedevicecommunicationprotocolbyadoptingDP’Sphysicallayer，datalinklayerandpartoftheapplicationlayerprotoco1．Thegoodcha

5、racteristicsofthemod—uleweresummarizedwithanexample．Keywords：Profibus—DPbus；SPIinterface；Asynchronouscommunication；Synchronizingsignal目前钢铁、冶金等大型企业都已装备上了PLC序完成协议芯片的内部设置和空间分配，同时通过总线集成控制系统，所以在PLC总线上负载的设备SPI总线与外部控制器完成数据通信。SPI的传输速需要符合其通信标准。Profibus—DP正是基于P

6、LC总率取决于主控制器给出的同步时钟信号频率，所以只线的一种目前最流行的通信标准，它具有传输介质简要作为主控制器的时钟信号频率大于12Mb／s就完全单、精确的时间控制和完善的诊断技术，所以开发基能够发挥DP的高速通信优势。接口模块的整体设计于Profibus—DP总线的高速接口既能作为模块化接口思路如图1所示。方便地接驳到主控制器上作为工业设备的组成部分，又可以衔接升级一些较老的设备使其能够享受DP总线的快捷便利。针对Profibus-DP总线接口的数据协议转换就是一个关键的问题，数据高速传输对设

7、备的精度和实时性都是重中之重。图1高速接口模块结构示意图1硬件结构设计1．1接口整体框图1．2DP协议解析模块基于Profibus-DP总线的高速接口模块以DP协议VIPA公司的DP从站芯片VPC3+C，内置解析芯片为主要器件，选用的VPC3+c能够支持多4KRAM，集成了Profibus-DP的VP0、VP1和部分种DP版本协议的低功耗宽电压芯片。DP接口的底VP2版本协议，在5和3．3V电压下都能正常工作极层采用485物理接口方式，PLC端数据通过磁隔离的大地方便了微控制器的选型，且在3．3V

8、时其流经电485总线收发芯片和VPC3+C之间形成数据的双向流仅45mA，功耗极低。DP协议解析模块的电路交换，32位ARM主控制器植入VPC3+C的固件程连接如图2所示。收稿日期：2011—05—12作者简介：许煜(1984一)，男，硕士，工程师，研究方向为嵌入式系统。E—mail：178261@baosight．eom。第14期许煜等：基于Profibus—DP总线的高速接口模块设计·95·VPC3CS21XCSAB044A0BLSO2XWR，ECLoCKAB143Al342A