PROFIBUS現(xiàn)場總線技術是當今控制領域的一個熱點。目前國內(nèi)對于PROFIBUS-DP的應用和研究主要以西門子等國外大公司的成套設備為主,用單片機+固態(tài)程序的方法做PROFIBUS-DP接口控制器的技術比較成熟,而自主開發(fā)PROFIBUS-DP通用接口的研究卻比較少。針對這一現(xiàn)狀,本論文采用FPGA做控制器,提出了基于FPGA技術的從站接口通信模塊的設計方案,使具有RS-232接口的從站可以通過該接口通信模塊與PROFIBUS-DP主站進行通訊連接。 論文首先對PROFIBUS現(xiàn)場總線技術進行概述,主要從現(xiàn)場總線的技術特點、協(xié)議結(jié)構(gòu)、傳輸技術、存取協(xié)議等方面進行介紹。對PROFIBUS-DP系統(tǒng)組成和配置、工作方式及數(shù)據(jù)傳遞、DP的功能和從站狀態(tài)機制等進行研究和分析。然后詳細論述了基于PROFIBUS-DP的通信接口的硬件及軟件實現(xiàn)。 在硬件設計中,本文從PROFIBUS協(xié)議芯片SPC3實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合EDA(Electronic Design Amomation)設計自項向下的設計思想,給出了總線接口的總體設計方案。同時給出其設計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。并充分考慮了硬件的通用性及將來的擴展。 本設計使用VHDL描述,在此基礎之上采用專門的綜合軟件對設計進行了綜合優(yōu)化,最后在FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片EP1C6上得以實現(xiàn)。在軟件設計中,詳細介紹了通信接口的軟件設計實現(xiàn),包括狀態(tài)機的實現(xiàn)、各種通信報文的實現(xiàn)、GSD文件的編寫等。 再通過Siemens公司的CP5611網(wǎng)絡接口卡和PC機做主站,使用COMPROFIBUS組態(tài)軟件,組建系統(tǒng)進行通訊測試,得到良好結(jié)果。
標簽:
PROFIBUSDP
FPGA
接口
上傳時間:
2013-05-25
上傳用戶:xwd2010