基于FPGA的PROFIBUS-DP從站設(shè)計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)場總線是自動化技術(shù)的研究熱點之一，被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。PROFIBUS作為全球最具影響力的現(xiàn)場總線，其技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了全面成熟的階段，PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)中涵蓋了各種需求的子集規(guī)約，包括PROFIBUS-DP，PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-PA等。截至到目前，PROFIBUS-DP的應(yīng)用占整個PROFIBUS應(yīng)用的80％，代表了PROFIBUS的技術(shù)精華和特點。 PROFIBUS-DP在國內(nèi)工業(yè)自動化

2、界應(yīng)用廣泛，但其應(yīng)用方式基本以購買國外自動化設(shè)備廠商的PROFIBUS-DP通信芯片，再配以外部微控制器的應(yīng)用方式為主，基本不涉及PROFIBUS-DP通信芯片本身的設(shè)計開發(fā)，這就限制了我國工業(yè)自動化界對PROFIBUS-DP協(xié)議的理解，難以掌握PROFIBUS-DP核心技術(shù)。 針對這一現(xiàn)象，通過認(rèn)真分析PROFIBUS-DP總線協(xié)議，本文設(shè)計并完成了一種通過FPGA器件，采用硬件描述語言Verilog HDL實現(xiàn)PROFIBU

3、S-DP從站協(xié)議功能的方案。該方案涵蓋了PROFIBUS-DP從站硬件和邏輯軟件設(shè)計，其中硬件設(shè)計包括了FPGA、MSC51芯片的外圍電路設(shè)計，從站物理層接口硬件設(shè)計和微控制器接口硬件設(shè)計；邏輯軟件設(shè)計則包括了從站物理層UART模塊設(shè)計，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議解析模塊設(shè)計和外部微控制器接口模塊設(shè)計。最后對完成的整個軟硬件系統(tǒng)進(jìn)行了PROFIBUS-DP協(xié)議一致性測試，包括從站硬件基本性能查證、PROFIBUS-DP總線傳輸要求、功能測試和與PR

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