基于profibus-dp協(xié)議的通信設備的通信方法
【專利摘要】一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法，包括如下步驟：主站芯片啟動，進入初始化配置；向從站發(fā)送診斷報文，檢查指定從站的運行及占用情況；如果檢查到指定從站未被占用，則與從站建立通信連接，根據(jù)從站信息對主站自身進行配置和檢查；如果配置檢查未出現(xiàn)錯誤，則向從站發(fā)送診斷報文，檢查從站是否空閑；如果檢查到從站處于空閑狀態(tài)，則與從站進行數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明之通信方法，因其通信設備的主站芯片將PROFIBUS-DP協(xié)議完全在主站芯片內(nèi)部實現(xiàn)，不再需要一個外部的獨立的CPU處理協(xié)議；即主站芯片可通過其協(xié)議控制器直接對數(shù)據(jù)進行處理和分配，無再需借助主站CPU，成本較低，通信更實時、穩(wěn)定、可靠。
【專利說明】基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]PR0FIBUS，尤其是其PR0FIBUS-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(xiàn)場總線標準，它有實時性好，可靠性高，開銷少等優(yōu)點。
[0003]目前市面上只有一款PR0FIBUS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(shù)的壟斷思想，造成開發(fā)PR0FIBUS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(shù)據(jù)傳輸作用，對數(shù)據(jù)的處理操作都是由主站的CPU來實現(xiàn)的，會對主站的CPU造成繁重的處理負擔。故有必要提供一種新的基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法，因其通信設備的主站芯片具有數(shù)據(jù)處理功能，無再需借助主站CPU，成本較低，通信更實時、穩(wěn)
定、可靠。
[0005]一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法，所述基于PR0FIBUS-DP協(xié)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，所述主站芯片至少包括
[0006]RS485接口，其一端與所述從站連接；
[0007]串/并、并/串接口，其一端與所述RS485接口的另一端連接；
[0008]協(xié)議解釋單元，其一端與所述串/并、并/串接口的另一端連接；
[0009]協(xié)議控制器，其一端與所述協(xié)議解釋單元的另一端連接；
[0010]用戶接口，其一端與所述協(xié)議控制器的另一端連接；以及
[0011]ISA接口，其一端與所述用戶接口的另一端連接，而其另一端與所述主站控制器連接；
[0012]其特征在于所述通信方法包括如下步驟:
[0013]主站芯片啟動，進入初始化配置；
[0014]向從站發(fā)送診斷報文，檢查指定從站的運行及占用情況；
[0015]如果檢查到指定從站未被占用，則與從站建立通信連接，根據(jù)從站信息對主站自身進行配置和檢查；
[0016]如果配置檢查未出現(xiàn)錯誤，則向從站發(fā)送診斷報文，檢查從站是否空閑；
[0017]如果檢查到從站處于空閑狀態(tài)，則與從站進行數(shù)據(jù)交換。
[0018]本發(fā)明之通信方法，因其通信設備的主站芯片將PR0FIBUS-DP協(xié)議完全在主站芯片內(nèi)部實現(xiàn)，不再需要一個外部的獨立的CPU處理協(xié)議；即主站芯片可通過其協(xié)議控制器直接對數(shù)據(jù)進行處理和分配，無再需借助主站CPU，成本較低，通信更實時、穩(wěn)定、可靠。[0019]本發(fā)明可通過如下方案進行改進:
[0020]本發(fā)明所述主站芯片啟動，進入初始化配置的過程包括如下步驟:
[0021]配置所需的寄存器；
[0022]設置協(xié)議芯片的中斷允許、寫入從站識別號和地址、設置數(shù)據(jù)寄存器、診斷寄存器、參數(shù)化寄存器、配置數(shù)據(jù)寄存器、以及控制字寄存器；
[0023]根據(jù)以上初始值得出各個寄存器的指針和輔助緩沖區(qū)的指針；
[0024]根據(jù)傳的數(shù)據(jù)長度來確定輸出緩沖區(qū)、輸入緩沖區(qū)及指針。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0025]圖1為本發(fā)明之通信方法中主站與從站單對單的通信流程圖。
[0026]圖2為本發(fā)明之主站芯片進行初始化配置的流程圖。
[0027]圖3為本發(fā)明之基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的框架結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖4為對網(wǎng) 絡報文接收處理的主站芯片的框架圖。
[0029]圖5為本發(fā)明之用戶接口在實際應用中被用戶定義后的具體結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】:
[0030]圖1為一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法的具體流程圖，該流程始于步驟S101，主站芯片啟動，進入初始化配置。
[0031]然后，在步驟S102，主站向從站發(fā)送診斷報文，檢查指定從站的運行及占用情況。
[0032]在步驟S103，根據(jù)指定從站返回的信息判斷從站是否被占用？
[0033]當步驟S103的判斷結(jié)果為是時，流程返回步驟S102 ;否則，流程進入步驟S104。
[0034]在步驟S104，與從站建立通信連接，根據(jù)從站信息對主站自身進行配置和檢查。
[0035]在步驟S105，判斷配置檢查是否出現(xiàn)錯誤？
[0036]當步驟S105的判斷結(jié)果為是時，流程返回步驟S102 ;否則，流程進入步驟S106。
[0037]在步驟S106，主站向從站發(fā)送診斷報文，檢查從站是否空閑。
[0038]在步驟S107，根據(jù)指定從站返回的信息判斷從站是否空閑？
[0039]當步驟S107的判斷結(jié)果為是時，流程進入步驟S108 ;否則，流程返回步驟S106。
[0040]在步驟S108，與從站進行數(shù)據(jù)交換。由此實現(xiàn)主、從站的通信。
[0041]圖2為所述主站芯片啟動后進入初始化配置的具體流程圖，該流程始于步驟S201，然后在步驟S202，配置所需的寄存器。
[0042]在步驟S203，設置協(xié)議芯片的中斷允許、寫入從站識別號和地址、設置數(shù)據(jù)寄存器、診斷寄存器、參數(shù)化寄存器、配置數(shù)據(jù)寄存器、以及控制字寄存器等。
[0043]在步驟S204，根據(jù)以上初始值得出各個寄存器的指針和輔助緩沖區(qū)的指針。
[0044]在步驟S205，根據(jù)傳的數(shù)據(jù)長度來確定輸出緩沖區(qū)、輸入緩沖區(qū)及指針。
[0045]在步驟S205之后，流程結(jié)束于步驟S206。
[0046]如圖3所示，上述所述基于PROFIBUS-DP協(xié)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、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(xié)議解釋單元、協(xié)議控制器、用戶接口、和ISA接口。
[0047]所述RS485接口，其一端與所述從站連接。[0048]所述串/并、并/串接口，其一端與所述RS485接口的另一端連接。
[0049]所述協(xié)議解釋單元，其一端與所述串/并、并/串接口的另一端連接。
[0050]所述協(xié)議控制器，其一端與所述協(xié)議解釋單元的另一端連接。
[0051 ] 所述用戶接口，其一端與所述協(xié)議控制器的另一端連接。
[0052]所述ISA接口，其一端與所述用戶接口的另一端連接，而其另一端與所述主站控制器連接。
[0053]進一步地，所述協(xié)議控制器包括:協(xié)議處理單元、數(shù)據(jù)寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數(shù)化數(shù)據(jù)寄存器、以及配置數(shù)據(jù)寄存器；所述數(shù)據(jù)寄存器、控制字寄存器、診斷寄存器、參數(shù)化數(shù)據(jù)寄存器、以及配置數(shù)據(jù)寄存器分別連接于協(xié)議處理單元與所述用戶接口之間。
[0054]再進一步地，如圖5所示，所述用戶接口為雙口 RAM接口，其至少包括與所述協(xié)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。
[0055]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，凡依本發(fā)明專利范圍所做的同等變化與修飾，皆落入本發(fā)明專利涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法，所述基于PROFIBUS-DP協(xié)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，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(xié)議解釋單元，其一端與所述串/并、并/串接口的另一端連接； 協(xié)議控制器，其一端與所述協(xié)議解釋單元的另一端連接； 用戶接口，其一端與所述協(xié)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，而其另一端與所述主站控制器連接； 其特征在于所述通信方法包括如下步驟: 主站芯片啟動，進入初始化配置； 向從站發(fā)送診斷報文，檢查指定從站的運行及占用情況； 如果檢查到指定從站未被占用，則與從站建立通信連接，根據(jù)從站信息對主站自身進行配置和檢查； 如果配置檢查未出現(xiàn)錯誤，則向從站發(fā)送診斷報文，檢查從站是否空閑； 如果檢查到從站處于空閑狀態(tài)，則與從站進行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PROFIBUS-DP協(xié)議的通信設備的通信方法，其特征在于:所述主站芯片啟動，進入初始化配置的過程包括如下步驟: 配置所需的寄存器； 設置協(xié)議芯片的中斷允許、寫入從站識別號和地址、設置數(shù)據(jù)寄存器、診斷寄存器、參數(shù)化寄存器、配置數(shù)據(jù)寄存器、以及控制字寄存器； 根據(jù)以上初始值得出各個寄存器的指針和輔助緩沖區(qū)的指針；根據(jù)傳的數(shù)據(jù)長度來確定輸出緩沖區(qū)、輸入緩沖區(qū)及指針。
【文檔編號】H04L12/403GK104022934SQ201410230827
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】周柳奇, 王晟磊 申請人:中山火炬職業(yè)技術(shù)學院