一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥

摘要

本实用新型涉及一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS-DP网桥，实现RS232与RS485自由协议网络与PROFIBUS-DP总线协议异构网络的桥接功能；状态机调度实现了多接口多任务的分时处理，很好地解决了高速数据传输经常出现的数据拥挤现象；故障诊断功能实时监测电路工作状态与数据通信状态，保障了PROFIBUS-DP网桥工作状态的可控性；TMS320 DSP数字信号处理器搭配Alteral FPGA可编程门阵列，既大大提高了数据的处理速度，又实现了通讯协议自由订制的灵活性；PROFIBUS－DP协议转换电路与具有高速并行处理能力的Alteral FPGA相结合，大大提高了数据的吞吐能力。

主权项

一种具有状态机调度与故障诊断功能的PROFIBUS‑DP网桥，包括TMS320 DSP、Altera FPGA、状态机调度与故障诊断电路、PROFIBUS‑DP协议转换电路、自由协议接口(14)、电平转换1电路、电平转换2电路、多路转换器、配电器、高速光耦、PROFIBUS‑DP站接口(4)、RS232/RS485电平转换器、DP地址拨码开关、看门狗与复位电路、20M有源晶振、40M有源晶振，以及人机界面(1)和状态指示灯(2)，其特征在于：所述的RS232/RS485电平转换电路一端连接人机界面(1)，另外一端连接TMS320 DSP的串行接口SCR1；状态指示灯(2)与TMS320 DSP的端子IPO0‑3相连；DP地址拨码开关与TMS320 DSP的PIO12‑18相连；看门狗与复位电路与TMS320 DSP的复位端子RST相连；20M有源晶同时连接至TMS320 DSP与Altera FPGA的振荡器输入端子；TMS DSP的地址总线A[0..21]与Altera FPGA端子相连；TMS DSP的数据总线D[0..15]与Altera FPGA端子双向连接；Altera FPGA通过GPIO10‑17与PROFIBUS‑DP协议转换电路双向连接，并通过配置初始化信号线(15)与PROFIBUS‑DP协议转换电路单向连接；Altera FPGA通过FPGA启动信号线(12)、FPGA通讯超时信号线(13)和状态机调度与故障诊断电路双向连接；状态机调度与故障诊断电路通过四根故障信号线PIO6‑9与TMS320 DSP单向连接；TMS320 DSP的端子PIO10通过总启动信号线(10)和状态调度与故障诊断电路单向连接；TMS320 DSP的端子PIO11通过转换启动信号线(11)与PROFIBUS‑DP协议转换电路相连；TMS320 DSP的串行通信端子SCR2与配电器双向连接；TMS320 DSP的两个端子PIO4‑5与多路转换器相连；状态机调度与故障诊断电路通过配电器使能信号线(7)、配电器故障信号线(6)实现与配电器的双向连接；状态机调度与故障诊断电路通过多路转换器使能信号线(5)、多路转换器故障信号线(8)实现与多路转换器的双向连接；自由协议接口(14)通过电平转换电路与多路转换器双向连接；40M有源晶与PROFIBUS‑DP协议转换电路单向连接；PROFIBUS‑DP协议转换电路的数据发送端子TXD与数据接收端子RXD均通过高速光耦连接到PROFIBUS‑DP总线上；PROFIBUS‑DP站接口(4)的数据发送端子TXD、数据接收端子RXD直接与PROFIBUS‑DP总线相连。