[发明专利]一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于PROFIBUS-DP协议的通信设备。

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。

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，其主站芯片成本较低，不但能起数据传输作用，还具有数据处理功能。

一种基于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，其特征在于：还包括PCI接口卡，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PCI接口卡连接；

而所述PCI接口卡的另一端则与所述主站控制器连接。

本发明之通信设备，其主站芯片的上述结构设计，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，不但能起主、从站之间的数据传输作用，还具有数据处理功能。同时，ISA接口与PCI接口卡桥接，便于与要求PCI接口匹配对接的芯片的连接。

本发明可通过如下方案进行改进：

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。结构简单，主站芯片成本较低，具有数据处理功能。

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。结构简单。

附图说明：

图1为本发明框架结构图。

图2为对网络报文接收处理的主站芯片的框架图。

图3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：

如图1所示，一种基于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、PCI接口卡、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PCI接口卡连接。

所述PCI接口卡的另一端则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3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。

所述主站芯片2在工作时，应先对其进行初始化，其初始化过程包括：