[实用新型]一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥

权利要求书

1.一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，包括TMS320DSP、AlteraFPGA、状态机调度与故障诊断电路、PROFIBUS-DP协议转换电路、自由协议接口(14)、电平转换1电路、电平转换2电路、多路转换器、配电器、高速光耦、PROFIBUS-DP站接口(4)、RS232/RS485电平转换器、DP地址拨码开关、看门狗与复位电路、20M有源晶振、40M有源晶振，以及人机界面(1)和状态指示灯(2)，其特征在于：所述的RS232/RS485电平转换电路一端连接人机界面(1)，另外一端连接TMS320DSP的串行接口SCR1；状态指示灯(2)与TMS320DSP的端子IPO0-3相连；DP地址拨码开关与TMS320DSP的PIO12-18相连；看门狗与复位电路与TMS320DSP的复位端子RST相连；20M有源晶同时连接至TMS320DSP与AlteraFPGA的振荡器输入端子；TMSDSP的地址总线A[0..21]与AlteraFPGA端子相连；TMSDSP的数据总线D[0..15]与AlteraFPGA端子双向连接；AlteraFPGA通过GPIO10-17与PROFIBUS-DP协议转换电路双向连接，并通过配置初始化信号线(15)与PROFIBUS-DP协议转换电路单向连接；AlteraFPGA通过FPGA启动信号线(12)、FPGA通讯超时信号线(13)和状态机调度与故障诊断电路双向连接；状态机调度与故障诊断电路通过四根故障信号线PIO6-9与TMS320DSP单向连接；TMS320DSP的端子PIO10通过总启动信号线(10)和状态调度与故障诊断电路单向连接；TMS320DSP的端子PIO11通过转换启动信号线(11)与PROFIBUS-DP协议转换电路相连；TMS320DSP的串行通信端子SCR2与配电器双向连接；TMS320DSP的两个端子PIO4-5与多路转换器相连；状态机调度与故障诊断电路通过配电器使能信号线(7)、配电器故障信号线(6)实现与配电器的双向连接；状态机调度与故障诊断电路通过多路转换器使能信号线(5)、多路转换器故障信号线(8)实现与多路转换器的双向连接；自由协议接口(14)通过电平转换电路与多路转换器双向连接；40M有源晶与PROFIBUS-DP协议转换电路单向连接；PROFIBUS-DP协议转换电路的数据发送端子TXD与数据接收端子RXD均通过高速光耦连接到PROFIBUS-DP总线上；PROFIBUS-DP站接口(4)的数据发送端子TXD、数据接收端子RXD直接与PROFIBUS-DP总线相连。

2.根据权利要求1所述的一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，其特征在于：所述的TMS320DSP为德州仪器C2000、C5000、C6000系列DSP信号处理器；所述的AlteraFPGA包括Cyclone，CycloneII，Stratix，StratixII系列和AlteraCPLD系列。

3.根据权利要求1所述的一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，其特征在于：所述的高速光耦是指包括6N137、PS9614、PS9714、PS9611、PS9715、HCPL-2601、HCPL-2611等开关速率在10Mbit/s以上的光电耦合器；所述的配电器是指具有对信号进行整形、放大、和抗干扰处理的器件，如NPGL-C型智能配电器。

4.根据权利要求1所述的一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，其特征在于：所述的PROFIBUS-DP协议转换电路指西门子协议转换芯片SPC3为核心的电路，其工作时钟为40MHz。

5.根据权利要求1所述的一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，其特征在于：所述的自由协议接口(14)包括RS485接口与RS232接口；所述的PROFIBUS-DP站接口(4)包括：DP站1接口，DP站2接口；所述的状态指示灯(2)包括配电器故障指示灯H1、多路开关故障指示灯H2、PROFIBUS-DP协议处理故障指示灯H3、FPGA通讯超时指示灯。

6.根据权利要求1所述的一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，其特征在于：所述的状态机调度与故障诊断电路由状态机调度电路与故障诊断电路两部分构成；状态机调度电路包括使能配电器，使能多路转换器，并能按调度策略切换通道1数据或通道2数据，经由配电器送至TMS320DSP的串行通讯接口SCR2；故障诊断电路将AlteraFPGA超时信号，PROFIBUS-DP协议处理故障信号，配电器故障信号及多路开关故障信号送至TMSDSP的IO端子IPO6-9。