嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通讯装置，具体涉及一种在嵌入式CPU外部内存总线上扩展Profibus通讯总线的装置。
【背景技术】
[0002]Profibus是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。具有国际化、开放式的特点，并且不依赖于设备生产商的现场总线标准，其传送速度可在9.6kbaud?12Mbaud范围内选择，当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。Profibus广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化，以及楼宇、交通电力等其他领域的自动化。它可以实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供实际可行的解决方案。与其它现场总线系统相比，Profibus的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。已应用的领域包括加工制造.过程控制和自动化等。Profibus开放性和不依赖于厂商的通信的设想，已在10多万成功应用中得以实现。因此在嵌入式CPU外部内存总线上扩展Profibus通讯总线是一个极具现实意义和实际生产价值的待解决课题。
【发明内容】
:
[0003]本实用新型的目的是提供一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，能够，以克服【背景技术】中存在的问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0005]一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，包括依次连接的编码译码器、DPRAM、通讯处理CPU、通讯协议处理芯片，编码译码器还与通讯处理CPU连接，编码译码器还通过接插件与嵌入式CPU连接，通讯协议处理芯片还通过信号收发器与Profibus专用连接器连接。
[0006]较佳地，通讯协议处理芯片和信号收发器之间设有光隔驱动器，光隔驱动器设有隔离电源。
[0007]较佳地，光隔驱动器为RS485光隔驱动器。
[0008]较佳地，隔离电源还与信号收发器连接。
[0009]较佳地，信号收发器为Profibus物理层信号收发器。
[0010]较佳地，接插件为38孔接插件。
[0011]本实用新型的有益效果在于:本装置的一端连接嵌入式CPU外部存储器总线，另一端通过Profibus专用连接器连接到Profibus总线，通过本装置，嵌入式CPU可以对特定地址进行读或写操作，对命令或数据进行交换，从而完成对Profibus总线各项操作，例如从站配置、从站参数读取、与主站输入输出数据的交换等一系列Profibus总线操作，实现Profibus总线的扩展。本实用新型能够简单、可靠的提供一个通用嵌入式CPU扩展 Profibus总线的装置，实现简便，制作成本低，安全可靠并且高效。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例的结构示意图。
[0013]图中:1-编码译码器，2-DPRAM，3-通讯处理CPU，4-通讯协议处理芯片，5-接插件，6-信号收发器，7-光隔驱动器，8-隔离电源，9-Prof ibus专用连接器，10-嵌入式CPU。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0015]针对在通用嵌入式CPUlO的应用中，没有提供Profibus总线协议的技术实现，如需要连接到Profibus总线系统中作为该系统中的一个从站，就需要该CPU完成Profibus总线的协议的开发和实现，这样会给CPU系统开发人员带来巨大的协议开发工作量，协议功能的正确性和可靠性不能得到完全的保证，开发成本和难度很高。因此本实用新型提供了一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置以解决上述技术问题。
[0016]一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，包括依次连接的编码译码器
1、DPRAM2、通讯处理CPU3、通讯协议处理芯片4，编码译码器I还与通讯处理CPU3连接，编码译码器I还通过接插件5与嵌入式CPUlO连接，通讯协议处理芯片4还通过信号收发器6与Profibus专用连接器连接，接插件5为38孔接插件5，信号收发器6为Profibus物理层信号收发器6，编码译码器I为地址线和数据线编码译码器I。
[0017]通讯协议处理芯片4和信号收发器6之间还设有光隔驱动器7，光隔驱动器7设有隔离电源8，隔离电源8同时与信号收发器6连接，为信号收发器6供电。光隔驱动器7为RS485光隔驱动器7，信号收发器6为Profibus物理层信号收发器6。
[0018]本实施例所述的装置共包含三个功能部分:地址和数据编码译码部分、Profibus通讯操作控制部分、Profibus协议数据包收发处理部分。
[0019]地址和数据编码译码部分:包括编码译码器UDPRAM2。完成在地址线上访问通用嵌入式CPU10，将该地址的数据值转化为通讯处理CPU3的1管脚上的高低电平信号，建立通讯处理CPU3和外部嵌入式CPUlO之间的一系列1控制信号，完成两者之间的握手信号、装置运行状态，并访问数据类型等一系列的控制信号。同时该译码编码部分也会将地址信号和数据信号连接到DPRAM2上，将数据地址范围内的数据保存到DPRAM2，与外部通用嵌入式CPUlO完成各项数据交换的功能。本功能部分能够提高通用嵌入式CPUlO和本装置在设备控制、状态交换、数据交换上的响应时间，提高数据通讯带宽。
[0020]Profibus通讯操作控制部分:包括通讯处理CPU3。完成本装置与通用嵌入式CPUlO之间的各项总线数据、控制命令和设备状态各项数据的交换和处理，以及Profibus通讯协议处理芯片4的控制和操作。其中通讯处理CPU3中主要处理以下三部分任务:处理来自编码译码器I上的各种1控制信号，完成握手信号，装置运行状态等一系列的控制状态的输入、处理和输出；处理与通用嵌入式CPUlO之间的各项总线输入输出的数据交换，将Profibus总线信号输出到本装置的数据，保存到DPRAM2，并通知通用嵌入式CPU10，将通用嵌入式CPUlO写入的预发送的数据发送到Profibus总线；处理和Profibus通讯协议处理芯片4的各项操作，完成对Profibus总线的初始化、Profibus总线状态诊断、Profibus总线的收发数据交换等一系列的Profibus总线操作，实现Profibus总线协议的各项功能。[0021 ] Prof ibus协议数据包收发处理部分:包括Prof ibus协议处理芯片，实现对Profibus总线中，从底层到应用层的各种通讯协议的处理和实时通信服务。完成和Profibus主站之间的各项通信报文的解析、应答和数据交换，实现一个完整可靠的Profibus从站。Profibus协议处理芯片同时也和通讯处理CPU3通讯，将来自外部通用嵌入式CPUlO写入的各项需要和Profibus主站交换的各项数据转换为Profibus总线中的相应数据交换报文，和Profibus主站做数据交换。
[0022]本实用新型一种嵌入式CPUlO外部内存总线上扩展Profibus通讯总线的装置，通过CPU外部存储器总线，连接到本装置，本装置输出的Profibus专用连接器9连接到Profibus总线上。CPU完成特定地址的读或写操作，完成命令或数据的交换，从而完成对Profibus总线各项操作，例如从站配置、从站参数读取、与主站输入输出数据的交换等一系列Profibus总线操作，实现Profibus总线的扩展和实现。
[0023]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:包括依次连接的编码译码器(I)、DPRAM(2)、通讯处理CPU (3)、通讯协议处理芯片(4)，所述编码译码器(I)还与所述通讯处理CPU(3)连接，所述编码译码器(I)还通过接插件(5)与嵌入式CPU(1)连接，所述通讯协议处理芯片(4)还通过信号收发器(6)与Profibus专用连接器(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:所述通讯协议处理芯片(4)和所述信号收发器(6)之间设有光隔驱动器(7)器，所述光隔驱动器(7)设有隔离电源(8)。3.根据权利要求2所述的一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:所述光隔驱动器(7)为RS485光隔驱动器(7)。4.根据权利要求2所述的一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:所述隔离电源(8)还与所述信号收发器(6)连接。5.根据权利要求3所述的一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:所述信号收发器(6)为Profibus物理层信号收发器(6)。6.根据权利要求1所述的一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，其特征在于:所述接插件(5)为38孔接插件(5)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种嵌入式CPU总线扩展Profibus通讯总线的装置，包括依次连接的编码译码器、DPRAM、通讯处理CPU、通讯协议处理芯片，编码译码器与通讯处理CPU连接，编码译码器通过接插件与嵌入式CPU连接，通讯协议处理芯片通过信号收发器与Profibus专用连接器连接。本实用新型能够简单、可靠的提供一个通用嵌入式CPU扩展Profibus总线的装置，实现简便，制作成本低，安全可靠并且高效。
【IPC分类】G06F13/40, G06F13/42
【公开号】CN204946002
【申请号】CN201520622418
【发明人】钱国涛, 李小松, 曾国庆, 谢鸣
【申请人】武汉港迪电气有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年8月18日