基于C167的PROFlBUS-DP智能从站的设计

文章摘要： CPU的内核是由一个4级流水线指令管道，一个16位的算术逻辑单元以及指示作用的SFR构成。另外还专有做乘法，除法运算的硬件单元，一个位屏蔽器，一个移位器。基于这些硬件保证，大多数C167的指令在20 MHz时钟频率下，只需要1个时钟周期，也就是100 ns就能完成。例如，移位和循环指令通常只要一个时钟周期，而和移位的数目没关系。被优化的乘除法指令使得执行速度快了很多，它分成了2个部分：16×16位的乘法需要5个周期，32／16位的除法需要10个周期。另一个管道优化，即所谓的跳缓存，它将重复的循环跳转指令周期由2个减到1个。CPU可以对位于片上RAM的特殊寄存器进行16位的直接处理。CP

基于C167的PROFlBUS-DP智能从站的设计,标签：单片机开发,单片机原理,http://www.88dzw.com
    CPU的内核是由一个4级流水线指令管道，一个16位的算术逻辑单元以及指示作用的SFR构成。另外还专有做乘法，除法运算的硬件单元，一个位屏蔽器，一个移位器。基于这些硬件保证，大多数C167的指令在20 MHz时钟频率下，只需要1个时钟周期，也就是100 ns就能完成。例如，移位和循环指令通常只要一个时钟周期，而和移位的数目没关系。被优化的乘除法指令使得执行速度快了很多，它分成了2个部分：16×16位的乘法需要5个周期，32／16位的除法需要10个周期。另一个管道优化，即所谓的跳缓存，它将重复的循环跳转指令周期由2个减到1个。CPU可以对位于片上RAM的特殊寄存器进行16位的直接处理。CPU每访问一次寄存器组，其基址由索引指针寄存器指定。寄存器组数目仅仅受限于内部RAM的可用空间。对于简单的参数传递，一组寄存器可能会覆盖其它数据。最高达2 kB的系统堆栈用来存储临时数据。此堆栈也是位于片上RAM，CPU对其通过堆栈指针寄存器进行访问。两个独立的特殊功能寄存器，STKOV以及STKUN，通过比较堆栈内的值来检测被访问的堆栈是否上溢和下溢，其基本功能模块，如图l所示。

www.88dzw.com
3．3 软件设计
    由于SPC3集成了完整的PROFIBUS-DP协议，因此C167不用参与处理PROFIBUS-DP状态机，P89C61X2的主要任务就是根据SPC3产生的中断，对SPC3接受到的主站发出的输出数据转存，组织要通过SPC3发给主站的数据，并根据要求组织外部诊断等。
    主程序和中断程序的流程图，分别如图5和图6所示。

                

    主程序中的SPC3初始化包括设置SPC3允许的中断，写入从站识别号和地址，设置SPC3方式寄存器，设置诊断缓冲区、参数缓冲区、配置缓冲区、地址缓冲区和初始长度，并根据以上初始值求出各个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针。根据传输的数据长度，确定输出缓冲区，输入缓冲区和指针。
    中断程序主要用来处理PRM报文，CFG报文和SSA报文。
    另外，PROFIBUS设备具有不同的性能特点，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置，PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。标准化的GSD数据将通信扩大到操作员控制级，使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中，简单而且用户界面友好。

4 结束语
    PROFIBUS-DP开发器件的选择比较灵活。在对数据传输速度有较高要求的应用场合，必须根据应用需求选择器件，尤其是对处理器、RS485接口器件和收发器芯片更要慎重选择，这是快速数据传输的前提。

www.88dzw.com
2．2 SPC3智能通讯芯片
    SPC3是用于从站开发的智能通讯芯片，它支持PROFIBUS-DP协议。SPC3内部集成了1．5 kB的双口RAM，其地址空间为00H～5FFH。以功能区分，可分为3个区域。
    内部锁存器／寄存器位于前21个地址。主要包括：方式寄存器1和寄存器O，中断控制寄存器，状态寄存器，以及输入缓冲器、输出缓冲器和诊断缓冲器各自的状态寄存器。从016H～03FH为配置参数区域，各种BUF的指针与长度(包括本站地址、地址允许改变变量、用户看门狗值和设备标识号)在此区域设置。整个缓冲器结构就是基于这些参数写的。用户缓冲器区域位于从40H开始的单元，用来接收来自IO应用和主站的数据。

上一页  [1] [2] [3]  下一页