嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種通訊裝置,具體涉及一種在嵌入式CPU外部?jī)?nèi)存總線上擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]Profibus是一種用于工廠自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。具有國(guó)際化、開(kāi)放式的特點(diǎn),并且不依賴(lài)于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),其傳送速度可在9.6kbaud?12Mbaud范圍內(nèi)選擇,當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。Profibus廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化,以及樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域的自動(dòng)化。它可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò),從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供實(shí)際可行的解決方案。與其它現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)相比,Profibus的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證,并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性。已應(yīng)用的領(lǐng)域包括加工制造.過(guò)程控制和自動(dòng)化等。Profibus開(kāi)放性和不依賴(lài)于廠商的通信的設(shè)想,已在10多萬(wàn)成功應(yīng)用中得以實(shí)現(xiàn)。因此在嵌入式CPU外部?jī)?nèi)存總線上擴(kuò)展Profibus通訊總線是一個(gè)極具現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際生產(chǎn)價(jià)值的待解決課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,能夠,以克服【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,包括依次連接的編碼譯碼器、DPRAM、通訊處理CPU、通訊協(xié)議處理芯片,編碼譯碼器還與通訊處理CPU連接,編碼譯碼器還通過(guò)接插件與嵌入式CPU連接,通訊協(xié)議處理芯片還通過(guò)信號(hào)收發(fā)器與Profibus專(zhuān)用連接器連接。
[0006]較佳地,通訊協(xié)議處理芯片和信號(hào)收發(fā)器之間設(shè)有光隔驅(qū)動(dòng)器,光隔驅(qū)動(dòng)器設(shè)有隔離電源。
[0007]較佳地,光隔驅(qū)動(dòng)器為RS485光隔驅(qū)動(dòng)器。
[0008]較佳地,隔離電源還與信號(hào)收發(fā)器連接。
[0009]較佳地,信號(hào)收發(fā)器為Profibus物理層信號(hào)收發(fā)器。
[0010]較佳地,接插件為38孔接插件。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果在于:本裝置的一端連接嵌入式CPU外部存儲(chǔ)器總線,另一端通過(guò)Profibus專(zhuān)用連接器連接到Profibus總線,通過(guò)本裝置,嵌入式CPU可以對(duì)特定地址進(jìn)行讀或?qū)懖僮?,?duì)命令或數(shù)據(jù)進(jìn)行交換,從而完成對(duì)Profibus總線各項(xiàng)操作,例如從站配置、從站參數(shù)讀取、與主站輸入輸出數(shù)據(jù)的交換等一系列Profibus總線操作,實(shí)現(xiàn)Profibus總線的擴(kuò)展。本實(shí)用新型能夠簡(jiǎn)單、可靠的提供一個(gè)通用嵌入式CPU擴(kuò)展 Profibus總線的裝置,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便,制作成本低,安全可靠并且高效。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1-編碼譯碼器,2-DPRAM,3-通訊處理CPU,4-通訊協(xié)議處理芯片,5-接插件,6-信號(hào)收發(fā)器,7-光隔驅(qū)動(dòng)器,8-隔離電源,9-Prof ibus專(zhuān)用連接器,10-嵌入式CPU。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]針對(duì)在通用嵌入式CPUlO的應(yīng)用中,沒(méi)有提供Profibus總線協(xié)議的技術(shù)實(shí)現(xiàn),如需要連接到Profibus總線系統(tǒng)中作為該系統(tǒng)中的一個(gè)從站,就需要該CPU完成Profibus總線的協(xié)議的開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn),這樣會(huì)給CPU系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員帶來(lái)巨大的協(xié)議開(kāi)發(fā)工作量,協(xié)議功能的正確性和可靠性不能得到完全的保證,開(kāi)發(fā)成本和難度很高。因此本實(shí)用新型提供了一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
[0016]一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,包括依次連接的編碼譯碼器
1、DPRAM2、通訊處理CPU3、通訊協(xié)議處理芯片4,編碼譯碼器I還與通訊處理CPU3連接,編碼譯碼器I還通過(guò)接插件5與嵌入式CPUlO連接,通訊協(xié)議處理芯片4還通過(guò)信號(hào)收發(fā)器6與Profibus專(zhuān)用連接器連接,接插件5為38孔接插件5,信號(hào)收發(fā)器6為Profibus物理層信號(hào)收發(fā)器6,編碼譯碼器I為地址線和數(shù)據(jù)線編碼譯碼器I。
[0017]通訊協(xié)議處理芯片4和信號(hào)收發(fā)器6之間還設(shè)有光隔驅(qū)動(dòng)器7,光隔驅(qū)動(dòng)器7設(shè)有隔離電源8,隔離電源8同時(shí)與信號(hào)收發(fā)器6連接,為信號(hào)收發(fā)器6供電。光隔驅(qū)動(dòng)器7為RS485光隔驅(qū)動(dòng)器7,信號(hào)收發(fā)器6為Profibus物理層信號(hào)收發(fā)器6。
[0018]本實(shí)施例所述的裝置共包含三個(gè)功能部分:地址和數(shù)據(jù)編碼譯碼部分、Profibus通訊操作控制部分、Profibus協(xié)議數(shù)據(jù)包收發(fā)處理部分。
[0019]地址和數(shù)據(jù)編碼譯碼部分:包括編碼譯碼器UDPRAM2。完成在地址線上訪問(wèn)通用嵌入式CPU10,將該地址的數(shù)據(jù)值轉(zhuǎn)化為通訊處理CPU3的1管腳上的高低電平信號(hào),建立通訊處理CPU3和外部嵌入式CPUlO之間的一系列1控制信號(hào),完成兩者之間的握手信號(hào)、裝置運(yùn)行狀態(tài),并訪問(wèn)數(shù)據(jù)類(lèi)型等一系列的控制信號(hào)。同時(shí)該譯碼編碼部分也會(huì)將地址信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)連接到DPRAM2上,將數(shù)據(jù)地址范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)保存到DPRAM2,與外部通用嵌入式CPUlO完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)交換的功能。本功能部分能夠提高通用嵌入式CPUlO和本裝置在設(shè)備控制、狀態(tài)交換、數(shù)據(jù)交換上的響應(yīng)時(shí)間,提高數(shù)據(jù)通訊帶寬。
[0020]Profibus通訊操作控制部分:包括通訊處理CPU3。完成本裝置與通用嵌入式CPUlO之間的各項(xiàng)總線數(shù)據(jù)、控制命令和設(shè)備狀態(tài)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的交換和處理,以及Profibus通訊協(xié)議處理芯片4的控制和操作。其中通訊處理CPU3中主要處理以下三部分任務(wù):處理來(lái)自編碼譯碼器I上的各種1控制信號(hào),完成握手信號(hào),裝置運(yùn)行狀態(tài)等一系列的控制狀態(tài)的輸入、處理和輸出;處理與通用嵌入式CPUlO之間的各項(xiàng)總線輸入輸出的數(shù)據(jù)交換,將Profibus總線信號(hào)輸出到本裝置的數(shù)據(jù),保存到DPRAM2,并通知通用嵌入式CPU10,將通用嵌入式CPUlO寫(xiě)入的預(yù)發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到Profibus總線;處理和Profibus通訊協(xié)議處理芯片4的各項(xiàng)操作,完成對(duì)Profibus總線的初始化、Profibus總線狀態(tài)診斷、Profibus總線的收發(fā)數(shù)據(jù)交換等一系列的Profibus總線操作,實(shí)現(xiàn)Profibus總線協(xié)議的各項(xiàng)功能。[0021 ] Prof ibus協(xié)議數(shù)據(jù)包收發(fā)處理部分:包括Prof ibus協(xié)議處理芯片,實(shí)現(xiàn)對(duì)Profibus總線中,從底層到應(yīng)用層的各種通訊協(xié)議的處理和實(shí)時(shí)通信服務(wù)。完成和Profibus主站之間的各項(xiàng)通信報(bào)文的解析、應(yīng)答和數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整可靠的Profibus從站。Profibus協(xié)議處理芯片同時(shí)也和通訊處理CPU3通訊,將來(lái)自外部通用嵌入式CPUlO寫(xiě)入的各項(xiàng)需要和Profibus主站交換的各項(xiàng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus總線中的相應(yīng)數(shù)據(jù)交換報(bào)文,和Profibus主站做數(shù)據(jù)交換。
[0022]本實(shí)用新型一種嵌入式CPUlO外部?jī)?nèi)存總線上擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,通過(guò)CPU外部存儲(chǔ)器總線,連接到本裝置,本裝置輸出的Profibus專(zhuān)用連接器9連接到Profibus總線上。CPU完成特定地址的讀或?qū)懖僮?,完成命令或?shù)據(jù)的交換,從而完成對(duì)Profibus總線各項(xiàng)操作,例如從站配置、從站參數(shù)讀取、與主站輸入輸出數(shù)據(jù)的交換等一系列Profibus總線操作,實(shí)現(xiàn)Profibus總線的擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)。
[0023]應(yīng)當(dāng)理解的是,對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換,而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。本說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的部分屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:包括依次連接的編碼譯碼器(I)、DPRAM(2)、通訊處理CPU (3)、通訊協(xié)議處理芯片(4),所述編碼譯碼器(I)還與所述通訊處理CPU(3)連接,所述編碼譯碼器(I)還通過(guò)接插件(5)與嵌入式CPU(1)連接,所述通訊協(xié)議處理芯片(4)還通過(guò)信號(hào)收發(fā)器(6)與Profibus專(zhuān)用連接器(9)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:所述通訊協(xié)議處理芯片(4)和所述信號(hào)收發(fā)器(6)之間設(shè)有光隔驅(qū)動(dòng)器(7)器,所述光隔驅(qū)動(dòng)器(7)設(shè)有隔離電源(8)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:所述光隔驅(qū)動(dòng)器(7)為RS485光隔驅(qū)動(dòng)器(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:所述隔離電源(8)還與所述信號(hào)收發(fā)器(6)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:所述信號(hào)收發(fā)器(6)為Profibus物理層信號(hào)收發(fā)器(6)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,其特征在于:所述接插件(5)為38孔接插件(5)。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種嵌入式CPU總線擴(kuò)展Profibus通訊總線的裝置,包括依次連接的編碼譯碼器、DPRAM、通訊處理CPU、通訊協(xié)議處理芯片,編碼譯碼器與通訊處理CPU連接,編碼譯碼器通過(guò)接插件與嵌入式CPU連接,通訊協(xié)議處理芯片通過(guò)信號(hào)收發(fā)器與Profibus專(zhuān)用連接器連接。本實(shí)用新型能夠簡(jiǎn)單、可靠的提供一個(gè)通用嵌入式CPU擴(kuò)展Profibus總線的裝置,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便,制作成本低,安全可靠并且高效。
【IPC分類(lèi)】G06F13/40, G06F13/42
【公開(kāi)號(hào)】CN204946002
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520622418
【發(fā)明人】錢(qián)國(guó)濤, 李小松, 曾國(guó)慶, 謝鳴
【申請(qǐng)人】武漢港迪電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月18日