[发明专利]一种现场总线混合组网的通讯系统及方法

权利要求书

1.一种现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于，包括以下步骤：

DP主站首先通过DP主站发送信号dp_master_tx主动向DP从站发送数据，Profibus DP/PA耦合器中耦合器DP侧接收信号dp_coupler_rx接收DP主站发送的数据，DP从站同时也通过DP从站接收信号dp_slave_rx接收DP主站发送信号dp_master_tx的数据；DP/PA耦合器接由耦合器DP侧接收信号dp_coupler_rx收到有效报文帧后缓存入RAM空间中，每一帧数据按照对应的格式存入，耦合器PA侧发送信号pa_coupler_tx单元将RAM缓存的报文帧发送至PA仪表，PA仪表收到对应的主站报文帧后，向DP主站返回应答报文，首先由耦合器PA侧接收信号pa_coupler_rx单元接收并对报文进行校验，正确无误后，进入RAM空间进行缓存，耦合器PA侧发送信号dp_coupler_tx单元判断RAM空间中存在新报文数据后，发送至DP主站，DP主站由DP主站接收信号dp_master_rx完成该帧报文的接收；RAM空间中存储报文的格式如下：初始上电，或FPGA识别到由MCU下发的复位指令后RAM地址从0开始放入数据；RAM地址的addr0存放报头字节，addr1存放这一帧报文的总长度，addr2预留，存储数据为“00”；addr3根据接收的有效报文帧起始界定符进行存储，起始界定符包含SD1报文的起始界定符0x10H、SD2报文的起始界定符0x68H、SD3报文的起始界定符0xA2H、SD4报文的起始界定符0xDCH或短应答报文0xE5H，addr4根据addr3中存储报文的起始界定符进行下一字节的存储，addr5、addr6同理依次存放一个字节的报文数据，直至报文存储到结束界定符0x16H后结束一帧报文的存储；短应答报文0xE5H只缓存一个字节数据。

2.根据权利要求1所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：所述的耦合器PA侧发送信号pa_coupler_tx单元将RAM缓存的报文帧按照字节发送至PA仪表。

3.根据权利要求1所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：所述的DP从站通过DP从站发送信号dp_slave_tx向DP主站返回应答报文，DP主站通过dp_master_rx接收。

4.根据权利要求1所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：在一帧报文数据接收之前首先在RAM空间中占用四个字节地址用于存放该帧报文的包头、帧长度和端口号，之后地址开始存储有效报文；在存储的同时，PA侧也同步向现场仪表发送数据。

5.根据权利要求1所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：DP侧网络根据RAM地址中当前最新地址、上一次地址、预更新地址之间关系的转换来存储报文。

6.根据权利要求5所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：当系统复位或使能信号未使能时，当前最新地址、上一次地址、预更新地址三个地址值均为0。

7.根据权利要求5所述现场总线混合组网的通讯方法，其特征在于：当状态机开始执行空闲状态s_idle时，将当前最新地址赋值给上一次地址；当状态机执行写包头状态s_wr_head时，写包头0x7EH、字节长度及端口号，当前最新地址写一个字节地址加1；当状态机执行起始界定符状态s_start、写报文帧长度状态s_le、重复写报文帧长度s_ler、写SD2标识状态s_sd2、写目的地址状态s_da、写源地址状态s_sa、写功能码状态s_fc、写自定义状态s_data、写结束界定符状态s_ed时，当前最新地址跟随每个字节自加1；当状态机执行写报文判断结束状态s_end、报文帧校验和正确、且PA_tx端从RAM读取的地址和当前最新地址一致时，当前最新地址自加1，同时将此时的当前最新地址赋值给预更新地址；PA_tx端检测到RAM地址更新后，开始执行下一帧报文的缓存和发送。