[发明专利]基于DPC31的过程现场总线DP/PA一体化嵌入式从节点通信装置

权利要求书

1.一种基于DPC31协议芯片的过程现场总线DP/PA一体化嵌入式从节点通信装置，其特征在于该装置包括主控制单元、DPC31通信单元、电源电路、外部数据交换电路和用户接口电路五部分，其中，

主控制单元：

由微处理器、DP/PA选择电路以及LED指示电路构成，微处理器分别连接DP/PA选择电路和LED指示电路；所述主控制单元，用于控制DPC31通信单元进行总线通信，可通过DP/PA选择电路设置从节点类型，并通过LED指示电路指示通信接口装置的当前工作状态；

DPC31通信单元：

由西门子协议芯片DPC31、MUX多路选择电路、RS-485驱动电路、DP时钟电路、SIM1-2调制解调电路以及PA时钟电路构成，DPC31芯片与MUX多路选择电路双向连接，MUX多路选择电路同时分别与RS-485驱动电路、DP时钟电路、SIM1-2调制解调电路以及PA时钟电路双向连接，DPC31芯片还与主控制单元中的微处理器双向连接；所述DPC31通信单元实现了DP/PA总线协议的物理层、现场总线数据链路层以及部分应用层功能，与主控制单元一起构成一个完整的DP/PA从节点，实现用户与DP/PA总线的通信；

电源电路：

由稳压芯片和若干电源隔离芯片构成，电源电路通过用户接口电路与外部设备相连；整个电源电路采用5V供电，电源输入由外部设备提供；电源电路的输出为整个嵌入式从节点通信装置各部分电路提供所需电源；

外部数据交换电路：

由一片双口RAM芯片及其外围电路构成，外部数据交换电路分别与用户接口电路和主控制单元中的微处理器双向连接，通过用户接口电路实现外部设备与本嵌入式从节点通信装置的数据交换，进而实现外部设备与PROFIBUS DP/PA总线的数据通信；

用户接口电路：

由标准2.54mm间距的双列排针14x2构成，为外部设备与本嵌入式从节点通信装置中的外部数据交换电路和电源电路通信提供了标准电路接口，使本嵌入式从节点通信装置能够与满足此用户接口电路规范的任意外部设备互联，即插即用，方便安装调试。

2.如权利要求1所述装置，其特征在于，

所述主控制单元中的微处理器采用宏晶公司的STC90C514RD+单片机，主要用于控制DPC31通信单元接收总线上的数据，并通过外部数据交换电路将数据发给外部设备或者通过外部数据交换电路接收外部设备数据，并将数据发送到总线上；接收DP/PA选择电路的信号，设置嵌入式从节点通信装置的节点类型；发送逻辑信号给LED指示电路，指示装置的当前状态；

所述主控制单元中的DP/PA选择电路，由高低电平跳线开关组成，为微处理器提供高低电平信号，用以指示当前DP/PA嵌入式通信接口装置的节点类型，高电平代表是DP从节点装置，低电平代表是PA从节点装置；

所述主控制单元中的LED指示电路，由电源指示LED、初始化指示LED、通信指示LED三个红绿双色LED灯以及相应电阻、三极管外围电路组成；电阻和三极管构成电流放大电路，用以驱动双色LED；电源指示LED只使用红色来指示装置的电源状态；初始化指示LED和通信指示LED的驱动电路的控制极接微处理器的通用I/O口P1.5、P1.7、P4.0、P4.1，由微处理器来控制驱动电路的通断，进而控制双色LED的亮灭，指示装置的状态。