[發明專利]一種基于PROFIBUS-DP協議的通信設備

在審

• 申請號: 201410230799.3
• 申請日: 2014-05-28
• 公開（公告）號: CN104021108A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 周柳奇;王晟磊
• 申請（專利權）人: 中山火炬職業技術學院
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 中山市捷凱專利商標代理事務所(特殊普通合伙) 44327
• 代理人: 石仁

技術領域：

本發明涉及一種基于PROFIBUS-DP協議的通信設備。

背景技術：

PROFIBUS，尤其是其PROFIBUS-DP，是目前應用于主、從站連接的最適合高端過程控制應用的現場總線標準，它有實時性好，可靠性高，開銷少等優點。

目前市面上只有一款PROFIBUS主站芯片，也就是西門子的ASPC2，但由于西門子等公司對該技術的壟斷思想，造成開發PROFIBUS主站芯片的相當不便，成本非常高昂；同時，該主站芯片不具有處理功能，僅起數據傳輸作用，對數據的處理操作都是由主站的CPU來實現的，會對主站的CPU造成繁重的處理負擔。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種基于PROFIBUS-DP協議的通信設備，其主站芯片成本較低，不但能起數據傳輸作用，還具有數據處理功能。

一種基于PROFIBUS-DP協議的通信設備，至少包括依次連接的主站控制器、主站芯片、以及從站，其特征在于：還包括PCI接口卡，所述主站芯片至少包括

RS485接口，其一端與所述從站連接；

串/并、并/串接口，其一端與所述RS485接口的另一端連接；

協議解釋單元，其一端與所述串/并、并/串接口的另一端連接；

協議控制器，其一端與所述協議解釋單元的另一端連接；

用戶接口，其一端與所述協議控制器的另一端連接；以及

ISA接口，其一端與所述用戶接口的另一端連接，而其另一端與所述PCI接口卡連接；

而所述PCI接口卡的另一端則與所述主站控制器連接。

本發明之通信設備，其主站芯片的上述結構設計，將PROFIBUS-DP協議完全在主站芯片內部實現，不再需要一個外部的獨立的CPU處理協議；即主站芯片可通過其協議控制器直接對數據進行處理和分配，無再需借助主站CPU，成本較低，不但能起主、從站之間的數據傳輸作用，還具有數據處理功能。同時，ISA接口與PCI接口卡橋接，便于與要求PCI接口匹配對接的芯片的連接。

本發明可通過如下方案進行改進：

所述協議控制器包括：協議處理單元、數據寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數化數據寄存器、以及配置數據寄存器；所述數據寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數化數據寄存器、以及配置數據寄存器分別連接于協議處理單元與所述用戶接口之間。結構簡單，主站芯片成本較低，具有數據處理功能。

所述用戶接口為雙口RAM接口，其至少包括與所述協議控制器連接的FPGA邏輯接口、連接于FPGA邏輯接口與ISA接口之間的SRAM和SDRAM、與FPGA邏輯接口連接的FLASH?ROM、以及與SDRAM連接的SDRAM控制器。結構簡單。

附圖說明：

圖1為本發明框架結構圖。

圖2為對網絡報文接收處理的主站芯片的框架圖。

圖3為本發明之用戶接口在實際應用中被用戶定義后的具體結構框圖。

具體實施方式：

如圖1所示，一種基于PROFIBUS-DP協議的通信設備，至少包括依次連接的主站控制器1、主站芯片2、PCI接口卡、以及從站3，所述主站芯片2至少包括RS485接口、串/并、并/串接口、協議解釋單元、協議控制器、用戶接口、和ISA接口。

所述RS485接口，其一端與所述從站連接。

所述串/并、并/串接口，其一端與所述RS485接口的另一端連接。

所述協議解釋單元，其一端與所述串/并、并/串接口的另一端連接。

所述協議控制器，其一端與所述協議解釋單元的另一端連接。

所述用戶接口，其一端與所述協議控制器的另一端連接。

所述ISA接口，其一端與所述用戶接口的另一端連接，而其另一端與所述PCI接口卡連接。

所述PCI接口卡的另一端則與所述主站控制器連接。

進一步地，所述協議控制器包括：協議處理單元、數據寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數化數據寄存器、以及配置數據寄存器；所述數據寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數化數據寄存器、以及配置數據寄存器分別連接于協議處理單元與所述用戶接口之間。

再進一步地，如圖3所示，所述用戶接口為雙口RAM接口，其至少包括與所述協議控制器連接的FPGA邏輯接口、連接于FPGA邏輯接口與ISA接口之間的SRAM和SDRAM、與FPGA邏輯接口連接的FLASH?ROM、以及與SDRAM連接的SDRAM控制器。

所述主站芯片2在工作時，應先對其進行初始化，其初始化過程包括：