CN104022934A - 基于profibus-dp协议的通信设备的通信方法 - Google Patents

Abstract

一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法，包括如下步骤：主站芯片启动，进入初始化配置；向从站发送诊断报文，检查指定从站的运行及占用情况；如果检查到指定从站未被占用，则与从站建立通信连接，根据从站信息对主站自身进行配置和检查；如果配置检查未出现错误，则向从站发送诊断报文，检查从站是否空闲；如果检查到从站处于空闲状态，则与从站进行数据交换。本发明之通信方法，因其通信设备的主站芯片将PROFIBUS-DP协议完全在主站芯片内部实现，不再需要一个外部的独立的CPU处理协议；即主站芯片可通过其协议控制器直接对数据进行处理和分配，无再需借助主站CPU，成本较低，通信更实时、稳定、可靠。

Description

基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法

技术领域：

本发明涉及一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法。

背景技术：

PROFIBUS，尤其是其PROFIBUS-DP，是目前应用于主、从站连接的最适合高端过程控制应用的现场总线标准，它有实时性好，可靠性高，开销少等优点。

目前市面上只有一款PROFIBUS主站芯片，也就是西门子的ASPC2，但由于西门子等公司对该技术的垄断思想，造成开发PROFIBUS主站芯片的相当不便，成本非常高昂；同时，该主站芯片不具有处理功能，仅起数据传输作用，对数据的处理操作都是由主站的CPU来实现的，会对主站的CPU造成繁重的处理负担。故有必要提供一种新的基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法，因其通信设备的主站芯片具有数据处理功能，无再需借助主站CPU，成本较低，通信更实时、稳定、可靠。

一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法，所述基于PROFIBUS-DP协议的通信设备，至少包括依次连接的主站控制器、主站芯片、以及从站，所述主站芯片至少包括

RS485接口，其一端与所述从站连接；

串/并、并/串接口，其一端与所述RS485接口的另一端连接；

协议解释单元，其一端与所述串/并、并/串接口的另一端连接；

协议控制器，其一端与所述协议解释单元的另一端连接；

用户接口，其一端与所述协议控制器的另一端连接；以及

ISA接口，其一端与所述用户接口的另一端连接，而其另一端与所述主站控制器连接；

其特征在于所述通信方法包括如下步骤：

主站芯片启动，进入初始化配置；

向从站发送诊断报文，检查指定从站的运行及占用情况；

如果检查到指定从站未被占用，则与从站建立通信连接，根据从站信息对主站自身进行配置和检查；

如果配置检查未出现错误，则向从站发送诊断报文，检查从站是否空闲；

如果检查到从站处于空闲状态，则与从站进行数据交换。

本发明之通信方法，因其通信设备的主站芯片将PROFIBUS-DP协议完全在主站芯片内部实现，不再需要一个外部的独立的CPU处理协议；即主站芯片可通过其协议控制器直接对数据进行处理和分配，无再需借助主站CPU，成本较低，通信更实时、稳定、可靠。

本发明可通过如下方案进行改进：

本发明所述主站芯片启动，进入初始化配置的过程包括如下步骤：

配置所需的寄存器；

设置协议芯片的中断允许、写入从站识别号和地址、设置数据寄存器、诊断寄存器、参数化寄存器、配置数据寄存器、以及控制字寄存器；

根据以上初始值得出各个寄存器的指针和辅助缓冲区的指针；

根据传的数据长度来确定输出缓冲区、输入缓冲区及指针。

附图说明：

图1为本发明之通信方法中主站与从站单对单的通信流程图。

图2为本发明之主站芯片进行初始化配置的流程图。

图3为本发明之基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的框架结构图。

图4为对网络报文接收处理的主站芯片的框架图。

图5为本发明之用户接口在实际应用中被用户定义后的具体结构框图。

具体实施方式：

图1为一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法的具体流程图，该流程始于步骤S101，主站芯片启动，进入初始化配置。

然后，在步骤S102，主站向从站发送诊断报文，检查指定从站的运行及占用情况。

在步骤S103，根据指定从站返回的信息判断从站是否被占用？

当步骤S103的判断结果为是时，流程返回步骤S102；否则，流程进入步骤S104。

在步骤S104，与从站建立通信连接，根据从站信息对主站自身进行配置和检查。

在步骤S105，判断配置检查是否出现错误？

当步骤S105的判断结果为是时，流程返回步骤S102；否则，流程进入步骤S106。

在步骤S106，主站向从站发送诊断报文，检查从站是否空闲。

在步骤S107，根据指定从站返回的信息判断从站是否空闲？

当步骤S107的判断结果为是时，流程进入步骤S108；否则，流程返回步骤S106。

在步骤S108，与从站进行数据交换。由此实现主、从站的通信。

图2为所述主站芯片启动后进入初始化配置的具体流程图，该流程始于步骤S201，然后在步骤S202，配置所需的寄存器。

在步骤S203，设置协议芯片的中断允许、写入从站识别号和地址、设置数据寄存器、诊断寄存器、参数化寄存器、配置数据寄存器、以及控制字寄存器等。

在步骤S204，根据以上初始值得出各个寄存器的指针和辅助缓冲区的指针。

在步骤S205，根据传的数据长度来确定输出缓冲区、输入缓冲区及指针。

在步骤S205之后，流程结束于步骤S206。

如图3所示，上述所述基于PROFIBUS-DP协议的通信设备，至少包括依次连接的主站控制器1、主站芯片2、以及从站3，所述主站芯片2至少包括RS485接口、串/并、并/串接口、协议解释单元、协议控制器、用户接口、和ISA接口。

所述RS485接口，其一端与所述从站连接。

所述串/并、并/串接口，其一端与所述RS485接口的另一端连接。

所述协议解释单元，其一端与所述串/并、并/串接口的另一端连接。

所述协议控制器，其一端与所述协议解释单元的另一端连接。

所述用户接口，其一端与所述协议控制器的另一端连接。

所述ISA接口，其一端与所述用户接口的另一端连接，而其另一端与所述主站控制器连接。

进一步地，所述协议控制器包括：协议处理单元、数据寄存器、控制字寄存器、诊断寄存器、参数化数据寄存器、以及配置数据寄存器；所述数据寄存器、控制字寄存器、诊断寄存器、参数化数据寄存器、以及配置数据寄存器分别连接于协议处理单元与所述用户接口之间。

再进一步地，如图5所示，所述用户接口为双口RAM接口，其至少包括与所述协议控制器连接的FPGA逻辑接口、连接于FPGA逻辑接口与ISA接口之间的SRAM和SDRAM、与FPGA逻辑接口连接的FLASH ROM、以及与SDRAM连接的SDRAM控制器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明专利范围所做的同等变化与修饰，皆落入本发明专利涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法，所述基于PROFIBUS-DP协议的通信设备，至少包括依次连接的主站控制器、主站芯片、以及从站，所述主站芯片至少包括

RS485接口，其一端与所述从站连接；

串/并、并/串接口，其一端与所述RS485接口的另一端连接；

协议解释单元，其一端与所述串/并、并/串接口的另一端连接；

协议控制器，其一端与所述协议解释单元的另一端连接；

用户接口，其一端与所述协议控制器的另一端连接；以及

ISA接口，其一端与所述用户接口的另一端连接，而其另一端与所述主站控制器连接；

其特征在于所述通信方法包括如下步骤：

主站芯片启动，进入初始化配置；

向从站发送诊断报文，检查指定从站的运行及占用情况；

如果检查到指定从站未被占用，则与从站建立通信连接，根据从站信息对主站自身进行配置和检查；

如果配置检查未出现错误，则向从站发送诊断报文，检查从站是否空闲；

如果检查到从站处于空闲状态，则与从站进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的基于PROFIBUS-DP协议的通信设备的通信方法，其特征在于：所述主站芯片启动，进入初始化配置的过程包括如下步骤：

配置所需的寄存器；

设置协议芯片的中断允许、写入从站识别号和地址、设置数据寄存器、诊断寄存器、参数化寄存器、配置数据寄存器、以及控制字寄存器；

根据以上初始值得出各个寄存器的指针和辅助缓冲区的指针；根据传的数据长度来确定输出缓冲区、输入缓冲区及指针。