CN101719922B - Profibus-dp工业现场总线与无线zigbee间的协议转换装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信技术领域的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置和方法，装置包括：PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片、主控制模块和电源模块，其中：PROFIBUS-DP总线接口模块与PROFIBUS-DP协议芯片相连，PROFIBUS-DP协议芯片与主控制模块相连，电源模块分别与PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片和主控制模块相连；协议转换方法是：由PROFIBUS-DP协议芯片实现标准PROFIBUS-DP总线数据报文的解析和封装，由主控制模块实现解析的PROFIBUS-DP总线数据报文和无线ZIGBEE数据报文之间的转换。本发明实现了PROFIBUS-DP工业现场总线与无线ZIGBEE间的协议转换，为工业现场数据在有线网络和无线网络中混合传输提供有效途径。

Description

PROFIBUS-DP工业现场总线与无线ZIGBEE间的协议转换装置和方法

技术领域

本发明涉及的是一种网络通信技术领域的装置和方法，具体是一种PROFIBUS-DP工业现场总线与无线ZIGBEE间的协议转换装置和方法。

背景技术

现场总线(Field Bus)是应用在工业现场测量控制设备之间实现双向串行多点通信的数字通信系统。PROFIBUS(Process Field Bus，过程现场总线)是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术，其中PROFIBUS-DP(DecentralizedPeriphery，分散型外围设备)使用物理层、数据链接层和用户接口，用于现场层的高速数据传送，已广泛适用于水电站、电力、工业企业现场自动化领域，市场占有率很高。然而，对于运动或者旋转设备、分布在狭小空间的设备等情形，PROFIBUS面临着难以甚至无法布线的问题。此外，在高温、高湿度等恶劣工业现场，也不适宜进行大规模布线。面对以上难题，工业无线技术为工业测控领域提供了新的数据通信手段。

近年来，基于Bluetooth(基于IEEE 802.15.1)、Wi-Fi(基于IEEE 802.11)、ZIGBEE(基于IEEE 802.15.4)等协议的无线网络技术得到迅猛发展。其中ZIGBEE短程无线网络技术以其低功耗、低成本、数据传输安全可靠等优势引起人们格外关注。如何将无线网络技术融合到传统的工业控制网络成为研究的新热点。首先需要解决的问题是数据的兼容性，以及如何实现有线网络与无线网络之间的连接和通信。因此，有线工业现场总线协议与无线协议之间的转换技术必不可少。

经对现有文献的检索发现，中国专利申请号为：200510025262.4，名称为：MODBUS/TCP工业以太网与设备现场总线和PROFIBUS-DP现场总线间的多协议转换方法和装置，该技术提供了一种MODBUS/TCP工业以太网、DeviceNet现场总线和PROFIBUS-DP现场总线间的应用层协议转换；中国专利申请号为：200320120428.7，名称为：现场总线协议转换装置，该技术提出了一种西门子PROFIBUS-DP总线和MODBUS总线之间的协议转换方法和装置。2007年《计算机技术与发展》，vol.17，no.11，pp.15-18，论文名称为：基于协议栈的现场总线协议转换通用化设计，该论文提出建立协议栈模型实现CAN、PROFIBUS-DP等协议转换的网关设计方案。但是以上技术都只是涉及了其他现场总线与PROFIBUS-DP之间的协议转换，属于有线网络协议之间的转换。

又经检索发现，中国专利申请号为：200810139162.8，名称为：用于WiFi与ZigBee无线网络协议转换的嵌入式网关，该技术提供了一种无线ZigBee网络和无线WiFi网络之间的协议转换和数据转发的装置；2006年《电子技术应用》，no.3，pp.29-31，论文名称为：基于蓝牙和ZIGBEE技术的可穿戴网络设计，该论文提出利用网关实现蓝牙通信协议和ZIGBEE协议之间的转换。但是以上技术都是无线协议之间的转换。

至今未发现关于PROFIBUS-DP工业现场总线与无线ZIGBEE间的转换装置和转换方法文献的公开报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置和方法。本发明通过模块化设计，实现PROFIBUS-DP协议报文的无线传输和无线ZIGBEE报文的有线传输，为工业有线网络与无线网络之间提供通信桥梁，扩展了工业有线网络的应用范围。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，包括：PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片、主控制模块和电源模块，其中：PROFIBUS-DP总线接口模块与PROFIBUS-DP现场总线相连传输PROFIBUS-DP数据信息，PROFIBUS-DP总线接口模块与PROFIBUS-DP协议芯片相连传输PROFIBUS-DP数据报文信息，PROFIBUS-DP协议芯片与主控制模块相连传输解析的PROFIBUS-DP报文信息，电源模块分别与PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片和主控制模块相连传输电源信息。

所述的PROFIBUS-DP总线接口模块，包括：PROFIBUS-DP标准接口和光耦隔离器，其中：PROFIBUS-DP标准接口与PROFIBUS-DP现场总线相连传输PROFIBUS-DP现场总线数据，光耦隔离器分别与PROFIBUS-DP标准接口和PROFIBUS-DP协议芯片相连传输总线数据，PROFIBUS-DP标准接口和光耦隔离器分别与电源模块相连传输电源信息。

所述的PROFIBUS-DP协议芯片，用于实现PROFIBUS-DP总线数据的解析和封装。

所述的主控制模块，包括：控制器、射频天线、串行接收缓存器和串行发送缓冲器，其中：控制器与PROFIBUS-DP协议芯片相连传输解析的PROFIBUS-DP数据信息，控制器实现解析的PROFIBUS-DP数据报文与无线ZIGBEE数据报文之间的转换，控制器分别与串行接收缓冲器和串行发送缓冲器相连传输无线ZIGBEE数据，串行接收缓冲器寄存接收到的无线ZIGBEE数据，串行发送缓冲器寄存待发送的无线ZIGBEE数据；射频天线分别与串行接收缓冲器和串行发送缓冲器相连传输接收到的ZIGBEE数据和发送的ZIGBEE数据。

所述的电源模块，包括：第一电源和第二电源，电源模块既提供电源能量，又实现PROFIBUS-DP总线接口模块和PROFIBUS-DP协议芯片间的电气隔离，其中：第一电源与PROFIBUS-DP标准接口相连传输电源信息；第二电源分别与光耦隔离器、主控制模块和PROFIBUS-DP协议芯片相连传输电源信息。

本发明涉及的上述PROFIBUS-DP工业现场总线与无线ZIGBEE间的协议转换装置的转换方法，包括步骤如下：

第一步，对协议转换装置进行初始化，包括控制器初始化和PROFIBUS-DP协议芯片初始化。

所述的控制器初始化，包括：I/O口的初始化，看门狗清零，控制器定义所需的变量、常量和数据类型。

所述的PROFIBUS-DP协议芯片初始化，包括以下步骤：

1)设置允许的中断，写入现场总线设备的地址；

2)设置协议芯片内部方式寄存器的初始化参数，包括转换装置的地址、缓冲器地址、控制位信息；状态寄存器寄存转换装置的状态信息；中断控制器接收不同事件的中断请求；

3)根据设置的初始值，得到每个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针；

4)根据传输的数据长度，确定输出缓冲区、输入缓冲区和指针。

第二步，PROFIBUS-DP协议芯片根据现场总线的报文产生中断，主控制模块将PROFIBUS-DP协议芯片的中断输出作为主控制器的中断输入。

所述的PROFIBUS-DP协议芯片根据现场总线的报文产生中断，包括以下步骤：

1)判断是否接收到PRM(Parameter，参数)报文，如果是，协议芯片产生PRM中断，为转换装置预定本地参数和全局参数、特征和功能；如果否，执行2)；

2)判断是否接收到CFG(Configuration，组态)报文，如果未接收到CFG组态报文，则执行3)；如果接收到CFG组态报文，则继续判断接收到的报文是否为新的CFG组态报文，如果是新的CFG组态报文，协议芯片产生CFG中断，读取现场总线标识符，获得转换装置在总线中被交换的输入输出区域范围和结构；如果不是新的CFG组态报文，结束中断；

3)判断是否接收到SSA(Set Slave Address，设置从站地址)地址报文，如果是，协议芯片产生SSA中断，存入地址缓冲区，对转换装置设备的地址进行更新；如果否，结束中断。

第三步，主控制模块等待接收数据，如果没有接收到数据，进入休眠状态；如果主控制模块接收到PROFIBUS-DP协议芯片的数据，则执行第四步；如果主控制模块接收到无线ZIGBEE数据，则执行第五步。

第四步，PROFIBUS-DP总线接口模块将接收到的总线数据信息传给PROFIBUS-DP协议芯片，该协议芯片通过对总线数据的解析将数据报文传给控制器，控制器将接收到的PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文转换为无线ZIGBEE数据报文，无线ZIGBEE数据通过串行发送缓冲器经射频天线进行无线发射。

所述的控制器将接收到的ROFIBUS-DP工业现场总线数据报文转换为无线ZIGBEE数据报文，包括以下步骤：

1)控制器获取解析的PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的报文长度、IEEE地址和附加地址，剩余位为功能码和数据，解析的报文作为ZIGBEE协议的应用层负载；

2)控制器将ZIGBEE协议报文的设备地址与PROFIBUS-DP报文的IEEE地址绑定，通过IEEE地址来获取ZIGBEE协议地址；

3)加载应用层帧头、网络层帧头和MAC层帧头，完成ZIGBEE数据报文的封装。

第五步，主控制模块的控制器对从射频天线经串行接收缓冲器接收到的无线ZIGBEE数据报文信息进行解析并将接收到的数据报文转换成解析的PROFIBUS-DP总线数据帧格式，实现无线ZIGBEE数据报文到PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的转换，并经PROFIBUS-DP总线接口模块传送至现场总线。

所述的无线ZIGBEE数据报文到PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的转换是：控制器获取无线ZIGBEE数据的地址位、功能位和数据位，生成解析的PROFIBUS-DP总线数据报文，该总线数据报文由协议芯片封装成标准PROFIBUS-DP总线数据报文。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了PROFIBUS-DP现场总线协议与无线ZIGBEE协议在物理层与数据链路层之间的转换，既满足了现场总线设备层的要求，又实现了信息层与设备层的有机结合，扩展了有线网络的应用范围。

附图说明

图1是实施例的系统组成示意图；

图2是实施例中SPC3芯片的连接示意图；

图3是实施例中PROFIBUS-DP数据报文转换成ZIGBEE数据报文的示意图；

图4是实施例中ZIGBEE数据报文转换成PROFIBUS-DP数据报文的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的装置和方法作进一步描述：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本实施例的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，包括：PROFIBUS-DP总线接口模块1、PROFIBUS-DP协议芯片2、主控制模块3、第一电源4和第二电源5，其中：PROFIBUS-DP总线接口模块1与现场总线12相连传输PROFIBUS-DP数据信息，PROFIBUS-DP总线接口模块1与PROFIBUS-DP协议芯片2相连传输PROFIBUS-DP数据报文信息，PROFIBUS-DP协议芯片2与主控制模块3相连传输解析的PROFIBUS-DP数据报文信息，主控器模块3实现PROFIBUS-DP数据报文与无线ZIGBEE数据报文的转换，主控制模块3将无线ZIGBEE数据传输给无线网关13，或接收来自无线网关13的无线ZIGBEE数据，第一电源4和第二电源5分别与PROFIBUS-DP总线接口模块1相连传输电源信息，第二电源5分别与PROFIBUS-DP协议芯片2和主控制模块3相连传输电源信息。

所述的PROFIBUS-DP总线接口模块1，包括：PROFIBUS-DP标准接口6和光耦隔离器7，PROFIBUS-DP总线接口模块1实现协议转换装置和PROFIBUS-DP现场总线之间的数据传输，其中：PROFIBUS-DP标准接口6与现场总线12相连传输PROFIBUS-DP现场总线数据，光耦隔离器7分别与PROFIBUS-DP标准接口6和PROFIBUS-DP协议芯片2相连传输总线数据，PROFIBUS-DP标准接口6与第一电源4相连传输电源信息，光耦隔离器7与第二电源5相连传输电源信息。

所述的PROFIBUS-DP协议芯片2是SPC3芯片，该芯片用于解析和封装PROFIBUS-DP数据帧，该芯片与光耦隔离器7相连传输PROFIBUS-DP总线数据报文信息，该芯片与主控制模块3相连传输解析的PROFIBUS-DP数据报文信息。

所述的主控制模块3是JN5139单片机芯片，用于实现PROFIBUS-DP总线数据报文和ZIGBEE数据报文的转换，并发送和接收ZIGBEE数据信息，主控制模块3包括：控制器8、射频天线9、串行接收缓存器10和串行发送缓冲器11，其中：控制器8与PROFIBUS-DP协议芯片2相连传输解析的PROFIBUS-DP数据报文，控制器8分别与串行接收缓冲器10和串行发送缓冲器11相连传输无线ZIGBEE数据，射频天线9分别与串行接收缓冲器10和串行发送缓冲器11相连传输接收到的ZIGBEE数据和发送的ZIGBEE数据。

如图2所示，所述的SPC3芯片的具体连接方式是：SPC3芯片的八位地址线AB0～AB7分别与JN5139单片机芯片的低八位地址线接口Port 2相连，SPC3芯片的八位数据线DB0～DB7分别与JN5139单片机芯片的八位数据线接口Port 0相连；JN5139单片机芯片把SPC3芯片的RAM当作外部RAM进行数据交换，SPC3芯片的RAM在JN5139单片机芯片的地址空间中统一分配地址，SPC3芯片的XCTS为清除发送端口，XCTS低电平表示允许SPC3芯片发送数据，RTS为SPC3芯片的请求发送端口，与PROFIBUS-DP总线接口模块1的输出使能端相连，RXD和TXD分别为串行接收端口和串行发送端口，RXD和TXD分别与PROFIBUS-DP总线接口模块1相连传输总线数据。

本实施例用于将PROFIBUS-DP工业现场总线数据转换为无线ZIGBEE数据时，包括以下步骤：

第一步，对协议转换装置进行初始化，包括控制器8初始化和SPC3芯片初始化。

所述的控制器8初始化包括：I/O口的初始化，看门狗清零，控制器定义所需的变量、常量和数据类型。

所述的SPC3芯片初始化，包括以下步骤：

1)设置允许的中断，写入现场总线设备的地址；

2)设置协议芯片内部方式寄存器的初始化参数，包括转换装置的地址、缓冲器地址、控制位信息；状态寄存器寄存转换装置的状态信息；中断控制器接收不同事件的中断请求；

3)根据设置的初始值，得到各个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针；

4)根据传输的数据长度，确定输出缓冲区、输入缓冲区和指针。

第二步，SPC3芯片根据现场总线的报文产生中断，控制器8将SPC3芯片的中断输出作为主控制模块3的中断输入。

所述的SPC3芯片根据现场总线的报文产生中断，包括以下步骤：

1)判断是否接收到PRM参数报文，如果是，协议芯片产生PRM中断，为转换装置预定本地参数和全局参数、特征和功能；如果否，执行2)；

2)判断是否接收到CFG组态报文，如果未接收到CFG组态报文，则执行3)；如果接收到CFG组态报文，则继续判断接收到的报文是否为新的CFG组态报文，如果是新的CFG组态报文，协议芯片产生CFG中断，读取现场总线标识符，获得转换装置在总线中被交换的输入输出区域范围和结构；如果不是新的CFG组态报文，结束中断；

3)判断是否接收到SSA地址报文，如果是，协议芯片产生SSA中断，存入地址缓冲区，对转换装置设备的地址进行更新；如果否，结束中断。

第三步，等待接收数据，如果PROFIBUS-DP总线接口模块1没有接收到现场总线12的数据，装置进入休眠状态；如果PROFIBUS-DP总线接口模块1接收到数据，则将该数据传给SPC3芯片，SPC3芯片通过对总线数据的解析将数据报文传给控制器8，控制器8将接收到的PROFIBUS-DP工业现场总线数据转换为无线ZIGBEE数据，实现PROFIBUS-DP总线数据报文到无线ZIGBEE数据报文的转换，无线ZIGBEE数据通过串行发送缓冲器11经射频天线9进行发射。

如图3所示，所述的PROFIBUS-DP工业现场总线数据转换为无线ZIGBEE数据，包括以下步骤：控制器8获取解析的PROFIBUS-DP数据报文的报文长度、IEEE地址和附加地址，剩余位为功能码和数据，解析后的报文作为ZIGBEE协议的应用层负载；控制器8将ZIGBEE协议报文的设备地址与PROFIBUS-DP报文的IEEE地址绑定，通过IEEE地址来获取ZIGBEE协议地址；加载应用层帧头、网络层帧头和MAC层帧头，完成ZIGBEE数据报文的封装。

本实施例用于将无线ZIGBEE数据转换为PROFIBUS-DP工业现场总线数据时，包括以下步骤：

第一步，对协议转换装置进行初始化，包括控制器8初始化和SPC3芯片初始化；

所述的控制器8初始化包括：I/O口的初始化，看门狗清零，控制器定义所需的变量、常量和数据类型。

所述的SPC3芯片初始化，包括以下步骤：

1)设置允许的中断，写入现场总线设备的地址；

2)设置协议芯片内部方式寄存器的初始化参数，包括转换装置的地址、缓冲器地址、控制位信息；状态寄存器寄存转换装置的状态信息；中断控制器接收不同事件的中断请求；

3)根据设置的初始值，得到各个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针；

4)根据传输的数据长度，确定输出缓冲区、输入缓冲区和指针。

第二步，控制器8等待接收无线ZIGBEE数据，如果没有接收到数据，装置进入休眠状态；当主控制模块3接收到无线ZIGBEE数据时，传给控制器8，控制器8将无线ZIGBEE数据报文转换为PROFIBUS-DP总线数据报文，并经PROFIBUS-DP总线接口模块1传到现场总线12上。

如图4所示，所述的无线ZIGBEE数据报文转换为PROFIBUS-DP总线数据报文，包括以下步骤：控制器8去除接收到的ZIGBEE无线数据报文的MAC层帧头、网络层帧头和应用层帧头，得到有效的地址位、功能位、数据位等，按照解析的PROFIBUS-DP报文格式构造PROFIBUS-DP数据报文并传给SPC3芯片，SPC3芯片将解析的数据报文封装成标准的PROFIBUS-DP总线数据报文。

所述的PROFIBUS-DP标准报文的结构依次为：开始分解符、长度、重复长度、开始分界符、目的地址、源地址、功能码、目的服务存取点、源服务存取点、数据单元、帧检查顺序和结束分界符。

所述的协议芯片解析的PROFIBUS-DP数据报文的结构依次为：目的地址、长度、功能码、目的服务存取点、源服务存取点、数据单元和校验和。

本实施例的开发环境：用Code blocks实现无线收发功能代码的编译，用Flashprogrammer将编译好的代码下载到协议转换装置中的JN5139单片机芯片中。

本实施例方法简单、易于实现，转换装置为PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE网络的异构信息传输和集成提供必要的连接，有效促进工业有线网络和无线网络的融合。

Claims (7)

1.一种PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征在于，包括：PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片、主控制模块和电源模块，其中：PROFIBUS-DP总线接口模块与PROFIBUS-DP现场总线相连传输PROFIBUS-DP数据信息，PROFIBUS-DP总线接口模块与PROFIBUS-DP协议芯片相连传输PROFIBUS-DP数据报文信息，PROFIBUS-DP协议芯片与主控制模块相连传输经过协议芯片解析的报文信息，电源模块分别与PROFIBUS-DP总线接口模块、PROFIBUS-DP协议芯片和主控制模块相连传输电源信息；

所述的协议转换装置需要执行如下步骤：

第一步，对协议转换装置进行初始化，包括控制器初始化和PROFIBUS-DP协议芯片初始化；

第二步，PROFIBUS-DP协议芯片根据现场总线的报文产生中断，主控制模块将PROFIBUS-DP协议芯片的中断输出作为主控制器的中断输入；

第三步，主控制模块等待接收数据，如果没有接收到数据，进入休眠状态；如果主控制模块接收到PROFIBUS-DP协议芯片的数据，则执行第四步；如果主控制模块接收到无线ZIGBEE数据，则执行第五步；

第四步，PROFIBUS-DP总线接口模块将接收到的总线数据信息传给PROFIBUS-DP协议芯片，该协议芯片通过对总线数据的解析将数据报文传给控制器，控制器将接收到的PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文转换为无线ZIGBEE数据报文，无线ZIGBEE数据通过串行发送缓冲器经射频天线进行无线发射；

所述的控制器将接收到的PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文转换为无线ZIGBEE数据报文，包括以下步骤：

1)控制器获取解析的PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的报文长度、IEEE地址和附加地址，剩余位为功能码和数据，解析后的报文作为ZIGBEE协议的应用层负载；

2)控制器将ZIGBEE协议报文的设备地址与PROFIBUS-DP报文的IEEE地址绑定，通过IEEE地址来获取ZIGBEE协议地址；

3)加载应用层帧头、网络层帧头和MAC层帧头，完成ZIGBEE数据报文的封装；

第五步，主控制模块的控制器对从射频天线经串行接收缓冲器接收到的无线ZIGBEE数据报文信息进行解析并将接收到的数据报文转换成解析的PROFIBUS-DP总线数据帧格式，实现无线ZIGBEE数据报文到PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的转换，并经PROFIBUS-DP总线接口模块传送至现场总线；

所述的无线ZIGBEE数据报文到PROFIBUS-DP工业现场总线数据报文的转换是：控制器获取无线ZIGBEE数据的地址位、功能位和数据位，生成解析的PROFIBUS-DP总线数据报文，该总线数据报文由协议芯片封装成标准PROFIBUS-DP总线数据报文。

2.根据权利要求1所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，所述的PROFIBUS-DP总线接口模块，包括：PROFIBUS-DP标准接口和光藕隔离器，其中：PROFIBUS-DP标准接口与PROFIBUS-DP现场总线相连传输PROFIBUS-DP现场总线数据，光祸隔离器分别与PROFIBUS-DP标准接口和PROFIBUS-DP协议芯片相连传输现场总线数据，PROFIBUS-DP标准接口和光祸隔离器分别与电源模块相连传输电源信息。

3.根据权利要求1所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，所述的主控制模块，包括：控制器、射频天线、串行接收缓存器和串行发送缓冲器，其中：控制器与PROFIBUS-DP协议芯片相连传输解析的PROFIBUS-DP数据信息，控制器实现解析的PROFIBUS-DP数据报文与无线ZIGBEE数据报文之间的转换，控制器分别与串行接收缓冲器和串行发送缓冲器相连传输无线ZIGBEE数据，串行接收缓冲器寄存接收到的无线ZIGBEE数据，串行发送缓冲器寄存待发送的无线ZIGBEE数据；射频天线分别与串行接收缓冲器和串行发送缓冲器相连传输接收到的ZIGBEE数据和发送的ZIGBEE数据。

4.根据权利要求2所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，所述的电源模块，包括：第一电源和第二电源，电源模块既提供电源能量，又实现PROFIBUS-DP总线接口模块和PROFIBUS-DP协议芯片间的电气隔离，其中：第一电源与PROFIBUS-DP标准接口相连传输电源信息，第二电源分别与光藕隔离器、主控制模块和PROFIBUS-DP协议芯片相连传输电源信息。

5.根据权利要求1所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，第一步中所述的控制器初始化，包括：1/0口的初始化，看门狗清零，控制器定义所需的变量、常量和数据类型。

6.根据权利要求5所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，第一步中所述的PROFIBUS-DP协议芯片初始化，包括以下步骤：

1)设置允许的中断，写入现场总线设备的地址；

2)设置协议芯片内部方式寄存器的初始化参数，包括转换装置的地址、缓冲器地址、控制位信息；状态寄存器寄存转换装置的状态信息；中断控制器接收不同事件的中断请求；

3)根据设置的初始值，得到每个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针；

4)根据传输的数据长度，确定输出缓冲区、输入缓冲区和指针。

7.根据权利要求1所述的PROFIBUS-DP工业现场总线和无线ZIGBEE间的协议转换装置，其特征是，第二步中所述的PROFIBUS-DP协议芯片根据现场总线的报文产生中断，包括以下步骤：

1)判断是否接收到PRM参数报文，如果是，协议芯片产生PRM中断，为转换装置预定本地参数和全局参数、特征和功能；如果否，执行2)；

2)判断是否接收到CFG组态报文，如果未接收到CFG组态报文，则执行3)；如果接收到CFG组态报文，则继续判断接收到的报文是否为新的CFG组态报文，如果是新的CFG组态报文，协议芯片产生CFG中断，读取现场总线标识符，获得转换装置在总线中被交换的输入输出区域范围和结构；如果不是新的CFG组态报文，结束中断；

3)判断是否接收到SSA地址报文，如果是，协议芯片产生SSA中断，存入地址缓冲区，对转换装置设备的地址进行更新；如果否，结束中断。

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