[发明专利]一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法

权利要求书

1.一种PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，所述收发器的硬件包括电压转换电路，DCDC隔离电路，PROFIBUS隔离收发电路、FPGA程序处理电路、光电转换及接口电路以及拨码开关选择电路；其特征在于，所述实现方法包括如下步骤：

1)采集PROFIBUS报文的起始标志：

上电复位后，所述PROFIBUS隔离收发电路中的PROFIBUS隔离收发芯片ADM2486处于接收状态，当所述PROFIBUS隔离收发器芯片ADM2486的RXD信号为低电平时，标志着PROFIBUS报文数据开始传输；开始接收并缓存RXD数据至PROFIBUS接收报文数据缓存区；

2)采集并缓存PROFIBUS端口报文数据：

在所述FPGA程序处理电路接收到PROFIBUS报文的起始标志后，开始接收报文数据并缓存至接收报文数据缓存区；

3)FPGA程序处理电路对接收报文数据缓存区数据进行处理，发送至光纤接口：

FPGA对接收报文数据缓存区数据处理是通过串并转换、8B10B转换以及并串转换实现的；

4)对光纤接口数据进行处理，判断环网状态、PROFIBUS隔离收发器接收发送状态：

对光纤接口数据的处理包括：解析光信号中PROFIBUS报文数据、环网状态标识、ID，从而判断环网通信状态；把一个光口接收的PROFIBUS报文数据转发至另一光口；判断PROFIBUS隔离收发器接收发送状态；

5)缓存光纤接口报文数据，并发送至PROFIBUS端口；

步骤1)中所述PROFIBUS隔离收发电路中的PROFIBUS隔离收发芯片ADM2486的接收和发送状态判断方法如下：

所述光电转换及接口电路接收的光信号转换成电信号后发送至所述FPGA程序处理电路，经FPGA数据处理后提取PROFIBUS报文数据进行缓存，当报文数据为高电平，并且高电平持续时间超过FPGA的定时器时间，则判断PROFIBUS报文处于空闲状态，FPGA给ADM2486的/RE和DE赋0，使PROFIBUS隔离收发器芯片ADM2486处于接收状态；当报文数据为低电平或者当报文数据为高电平并且高电平持续时间低于FPGA的定时器时间，则FPGA给ADM2486的/RE和DE赋1，使PROFIBUS隔离收发器芯片ADM2486处于发送状态，发送报文数据至PROFIBUS隔离收发器芯片ADM2486的TXD。

2.根据权利要求1所述的PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，其特征在于，步骤3)中FPGA对接收报文数据缓存区数据处理是通过串并转换、8B10B转换以及并串转换具体为：

所述FPGA程序处理电路接收所述PROFIBUS隔离收发电路的RXD发送过来的串行报文数据并缓存至接收报文缓存区，缓存的报文输入串并转换电路，按照8B码元的位定义把串行PROFIBUS报文数据转换成8B并行数据输出，设置环网通信状态正常标识为1，环网通信状态故障标识为0；若冗余环网光纤收发器为根节点收发器，则其8B码元中的ID为自身ID，若为子节点收发器，则其光口收到的数据中ID＝1，8B码元中的ID＝1，否则8B码元中的ID为子节点自身ID0；该8B并行数据经过8B10B编码器转换成10B并行数据，10B并行数据通过串行器进行并串转换得到10B串行数据，串行数据进入所述光电转换及接口电路模块转换成光信号发送至光纤接口。

3.根据权利要求1所述的PROFIBUS冗余环网光纤收发器的实现方法，其特征在于，步骤4)中对光纤接口数据进行处理具体为：

某光口接收的光信号经过光电转换及接口电路模块转换成电信号，发送至FPGA程序处理电路的光口数据处理模块，信号经过解串器、10B8B解码器输出按照8B码元定义格式的8B并行数据，其最高位数据作为PROFIBUS发送报文数据缓存至发送报文缓存区，在PROFIBUS隔离收发器芯片处于发送状态时，FPGA发送该PROFIBUS报文数据至PROFIBUS隔离收发器的TXD，同时在10B8B解码器输出的8B码元中读取环网通信状态标识、ID，与PROFIBUS发送报文数据一起发送至PROFIBUS接口数据处理模块的串并转换单元，在串并转换单元中经过环网通信状态和ID判断后进行8B10B转换，再由并串转换单元转换后将串行数据转发至另一光口。