基于CPLD的PROFIBUS-DP從站設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)場總線在工業(yè)領(lǐng)域中的應用越來越普及,而在各種現(xiàn)存的現(xiàn)場總線標準中, PROFIBUS是目前世界上應用最成功、市場占有率最高的現(xiàn)場總線技術(shù)。PROFIBUS是一種應用類的系統(tǒng)框架,根據(jù)各種條件下的不同應用而劃分成若干子協(xié)議,而其中PROFIBUS-DP是目前應用最廣的PROFIBUS規(guī)范。因此,為一些較簡單設(shè)備開發(fā)通用的PROFIBUS-DP總線通訊接口或為帶有處理器的智能化程度較高的設(shè)備開發(fā)PROFIBUS-DP智能從站及接口,使設(shè)備

2、能夠與PROFIBUS交換數(shù)據(jù)使其可接受現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的主控機的控制就變得特別重要。
　　本文通過對PROFIBUS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、PROFIBUS通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方式、智能從站的處理機制的研究,采用CPLD和西門子公司生產(chǎn)的智能從站通信控制器SPC3以及一些外圍電路實現(xiàn)了PROFIBUS-DP智能從站。通過PROFIBUS-DP總線上的主站與本文設(shè)計的從站的通信實現(xiàn)了DP主站對一個工業(yè)用特種電源的輸出模式及輸出數(shù)值的控制,并監(jiān)視

3、其運行情況。設(shè)計的CPLD根據(jù)DP從站所處的狀態(tài)主要分為從站初始化模塊、從站的中斷處理模塊和從站的數(shù)據(jù)交換處理模塊,除此之外CPLD中還包含了對SPC3的讀寫驅(qū)動模塊和地址數(shù)據(jù)產(chǎn)生模塊,整個從站的運行都是通過CPLD中的這三個模塊對從站控制器SPC3的控制實現(xiàn)的。在通過Verilog HDL實現(xiàn)CPLD中的設(shè)計之后對本文設(shè)計的模塊進行了軟件仿真、調(diào)試以保證設(shè)計的時序功能的正確性。在實驗室搭建的PROFIBUS-DP測試系統(tǒng)對所做設(shè)計進行