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PROFIBUS通信接口的开发

chyw_927  发表于 2008/10/4 18:43:51      1486 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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1. 概述:
  (1) PROFIBUS是开放的.与制造商无关.无知识产权保护的标准。因此,世界上任何人都可以获得这个标准并设计各自的软.硬件解决方案。
  (2) 原则上,PROFIBUS协议在任何微处理器上都可以实现。在微处理器内部或外部安装异步串行通信接口(UART)即可完成。但当数据传输速率超过500K bit/s.或需要使用IEC1158-2传输技术时,建议使用协议专用芯片。

2. PROFIBUS协议专用ASICs芯片
  (1) 主/从:指芯片只作主站或从站或主/从站。调制解调器指可将RS-485转换成IEC 1158-2传输技术的驱动芯片。可用于PA的接口。
  (2) FMS/DP/PA:指芯片可支持的协议。
  (3) 加微控制器:指芯片是否需要外接微处理器。对于Motorola/68302/68360.Siemens/SPM2.LSPM2不需要外接微处理器。

3. ASPC 2应用
  (1) ASICs芯片ASPC2是一种用于主站的智能通信芯片,支持PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS协议。通过段耦合器也可接PROFIBUS-PA。这种芯片可使可编程控制器.个人计算机.驱动控制器.人机接口等设备减轻通信任务负担。IM 180接口模板使用的就是ASPC 2。ASPC2最大数据传输速率12M bit/s。
  (2) ASPC 2采用100管脚的MQFP封装。如果用于本征安全场合,还需要一个外界信号转换器才能接到PROFIBUS-PA上。
  (3) ASPC 2可完成信息报文.地址码.备份数据序列的处理。ASPC2
  与相关固态程序可支持PROFIBUS-FMS/DP的全部协议。ASPC2可寻址1M字节的外部信息报文存储器。总线存取驱动由硬件完成。APSC2需要一个独立的微处理器和必要固态程序一起工作。ASPC2可以方便连接到所有标准类型的微处理器上。
  (4) ASPC2主要技术指标:
  •支持PROFIBUS-DP.-FMS.-PA协议。
  •最大数据传输速率12M bit/s。
  •最多可连接125个ACTIVE/PASSIVE站点。
  •100管脚的MQFP封装。
  •16位数据线。2个中断线。
  •可寻址1M字节的外部信息报文存储器。
  •功能支持:Ident.request FDL status.SDN.SDA.SRD.with.distribution database.SM。
  •5VDC供电,最大功率损耗0.8W。
  (5) 固态程序:
  用于ASPC2的固态程序可完成所有协议处理和主站应具有的功能要求。用于PROFIBUS-DP的固态程序提供给许可证机构内部的设备制备商。

4. SIMI应用
  (1) SIMI(Siemens IEC H1介质连接单元)与IEC H1即PROFIBUS-PA信号兼容。PROFIBUS-PA是PROFIBUS-DP的扩展,专门用于流程自动化行业。可用于本征安全场合。
  (2) SIMI可作为SPC4的扩展芯片使用。当需要连接PROFIBUS-PA并用于本征安全场合时,才需要这种芯片作扩展。SM1采用44管脚的PQFP封装。
  (3) SIMI支持所有发送与接受功能,吸收总线上附加电源电流并具有高阻特性。芯片使用两种稳压电源供电并允许电源具有电隔离。芯片采用符合IEC 1158-2的曼切斯特编码技术。
  (4) SIM1主要技术指标:
  •支持IEC 1158-2,因此也支持PROFIBUS-PA传输技术。
  •最大数据传输速率31.25Kbit/s。
  •44管脚的PQFP封装。
  •供电:3.3VDC/5VDC.或5V/6.6VDC。吸收总线电流440mA,功率损耗250mW。

5. SPC4应用
  (1) ASICs芯片SPC4是一种用于从站的智能通信芯片,由于该芯片具有低功耗管理系统,因此特别适合用于本征安全场合。PROFIBUS-PA是用于过程自动化的PROFIBUS。物理层传输技术符合IEC 1158-2,而链路层以上与PROFIBUS-DP相同。PROFIBUS-PA可用于本征安全场合。
  (2) SPC4用于PROFIBUS-DP从站连接时使用带隔离的RS-485 驱动。SPC4还提供了连接SIM1的同步接口。SIM 1芯片用于RPOFIBUS-PA单元,数据传输符合IEC 1158-2。SPC4具有1.5Kbyte的信息报文存储器,采用44管脚的PQFP封装。
  (3) SPC 4可处理报文.地址码及备份数据序列,可完全按照协议,完成PROFIBUS-DP网络上的数据通信,加快了协议的处理过程,现场设备及接口模块中微处理器的工作可以减轻。总线存取采用硬件驱动。PROFIBUS-FMS和PA协议以及DP的参数设置和诊断功能均可由固态程序完成。PSC4需要微处理器及其它固态程序一起工作。
  (4) SPC4主要技术指标:
  •支持PROFIBUS-DP.PROFIBUS-FMS协议。
  •最大数据传输速率12Mbit/s,使用IEC 1158-2技术时数据传输速率31.25Kbit/s,可自动检测并调整数据传输速率。
  •与80C32.80X86.80C166.80C165.80C167和HC11.HC16.HC916系列芯片兼容。
  •PROFIBUS-DP异步接口。PROFIBUS-PA/IEC 1158-2的同步接口。
  •44管脚的PQFP封装。
  •5V或3.3VDC供电,低功耗。
  (5) 固态程序:
  固态程序(源码方式提供)可实现在SPC 4内部寄存器与应用接口之间连接。固态程序的运行基于现场设备中的微处理器,为应用提供了简单连接的接口。
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