由RS-232串口到PROFIBUS-DP總線的轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(jì)

　　SPC3需外接48MHZ晶振，能自動(dòng)檢測(cè)波特率從9.6K到12M。總線訪問(wèn)是由硬件驅(qū)動(dòng)的，與應(yīng)用對(duì)象之間通信采用數(shù)據(jù)接口，因此數(shù)據(jù)的交換獨(dú)立于總線周期。SPC3的方式寄存器０用于設(shè)置PROFIBUS-DP的操作方式，如minTSDR、SYNC、FREEZE等，方式寄存器1設(shè)置可動(dòng)態(tài)改變的狀態(tài)。狀態(tài)寄存器存放從站的狀態(tài)信息，以便在任何時(shí)間能掃描總線的介質(zhì)訪問(wèn)子層（MAC）。集成的監(jiān)視定時(shí)器（WatchDog），可自動(dòng)識(shí)別波特率，并防止出現(xiàn)故障危及外圍設(shè)備。一個(gè)公共的中斷輸出，CPU可以通過(guò)讀取中斷寄存器來(lái)判斷中斷源并執(zhí)行相應(yīng)中斷。在UART中，實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)流和串行數(shù)據(jù)流的變換。在第一個(gè)字符發(fā)送前，SPC3生成發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)RTS。它集成了完整的DP從站狀態(tài)機(jī)，PROFIBU協(xié)議的周期性循環(huán)部分?jǐn)?shù)據(jù)通信由SPC3中預(yù)先分配的各緩沖區(qū)指針的來(lái)回切換完成，其余非循環(huán)部分?jǐn)?shù)據(jù)通信則需要由微處理器中的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。

SPC3自身帶有1.5KB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，至少需要11位地址線。單片機(jī)P0口的P0.0~P0.7接SPC3的DB0~DB7端，既作為SPC3的數(shù)據(jù)線，也作為SPC3地址總線的低8位。單片機(jī)P2口的P2.0~P2.2接SPC3的AB0~AB2端，作為SPC3地址總線的高3位，同時(shí)要使SPC3的高5位AB7..3=00000。在軟件程序的設(shè)計(jì)中，SPC3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址區(qū)被強(qiáng)制在1000H~15FFH，這要求P2.7~2.4=0001，要想AB4仍為0，就必須將P2.4通過(guò)一個(gè)非門(mén)接SPC3的AB4端。在實(shí)際電路中，SPC3的AB7~5通過(guò)一個(gè)接地電阻接地，使得AB7..5=000，AB3接P2.3始終給出低電平信號(hào)即AB3=0，AB4的輸入端通過(guò)一個(gè)可編程邏輯芯片對(duì)P2.7~2.4的編碼電路來(lái)實(shí)現(xiàn)(AB4=P2.7|P2.6|P2.5|非P2.4)，這樣只要使P2.7~2.4=0001，AB4始終為1，從而保證SPC3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址范圍為1000H~15FFH。

　　3.2PROFIBUS總線接口

　　PROFIBUS接口是PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)電路，由由兩個(gè)輸入光電隔離電路（6N137，10ＭBit/s）、一個(gè)輸出光電隔離電路（6N136）、一個(gè)RS-485驅(qū)動(dòng)芯片（SN75LS176）、一個(gè)D型9針插頭組成及輔助電路組成。光隔是用以消除來(lái)自零線的干擾，如果現(xiàn)場(chǎng)通信的波特率需要到12M，在光隔選用時(shí)還需要考慮更高的性能，如HCPL7720等。