由RS-232串口到PROFIBUS-DP总线的转换接口

　　此类设备（如条码扫描器）只通过RS-232接口向PROFIBUS主站发送数据，也有的设备（如显示屏）只通过RS-232接收PROFIBUS主站发送的数据。PROFIBUS主站实现这类简单通信协议的原理与第一种协议相同，只是不会出现冲突，编程更为简单。

　　3.RS232总线桥硬件设计

3.1SPC3说明

　　西门子公司提供的SPC3是用于DP智能从站的协议专用芯片，也是本设计的关键器件。SPC3具有1.5K字节的报文帧存储器、方式寄存器、状态寄存器、中断寄存器及缓冲区等，各部分地址分配如表1。

　　SPC3需外接48MHZ晶振，能自动检测波特率从9.6K到12M。总线访问是由硬件驱动的，与应用对象之间通信采用数据接口，因此数据的交换独立于总线周期。SPC3的方式寄存器０用于设置PROFIBUS-DP的操作方式，如minTSDR、SYNC、FREEZE等，方式寄存器1设置可动态改变的状态。状态寄存器存放从站的状态信息，以便在任何时间能扫描总线的介质访问子层（MAC）。集成的监视定时器（WatchDog），可自动识别波特率，并防止出现故障危及外围设备。一个公共的中断输出，CPU可以通过读取中断寄存器来判断中断源并执行相应中断。在UART中，实现并行数据流和串行数据流的变换。在第一个字符发送前，SPC3生成发送请求信号RTS。它集成了完整的DP从站状态机，PROFIBU协议的周期性循环部分数据通信由SPC3中预先分配的各缓冲区指针的来回切换完成，其余非循环部分数据通信则需要由微处理器中的软件来实现。

　SPC3自身带有1.5KB的数据存储区，至少需要11位地址线。单片机P0口的P0.0~P0.7接SPC3的DB0~DB7端，既作为SPC3的数据线，也作为SPC3地址总线的低8位。单片机P2口的P2.0~P2.2接SPC3的AB0~AB2端，作为SPC3地址总线的高3位，同时要使SPC3的高5位AB7..3=00000。在软件程序的设计中，SPC3的数据存储器的地址区被强制在1000H~15FFH，这要求P2.7~2.4=0001，要想AB4仍为0，就必须将P2.4通过一个非门接SPC3的AB4端。在实际电路中，SPC3的AB7~5通过一个接地电阻接地，使得AB7..5=000，AB3接P2.3始终给出低电平信号即AB3=0，AB4的输入端通过一个可编程逻辑芯片对P2.7~2.4的编码电路来实现(AB4=P2.7|P2.6|P2.5|非P2.4)，这样只要使P2.7~2.4=0001，AB4始终为1，从而保证SPC3的数据存储器的地址范围为1000H~15FFH。

　　3.2PROFIBUS总线接口

　　PROFIBUS接口是PROFIBUS标准驱动电路，由由两个输入光电隔离电路（6N137，10ＭBit/s）、一个输出光电隔离电路（6N136）、一个RS-485驱动芯片（SN75LS176）、一个D型9针插头组成及辅助电路组成。光隔是用以消除来自零线的干扰，如果现场通信的波特率需要到12M，在光隔选用时还需要考虑更高的性能，如HCPL7720等。

　　3.3RS-232接口

　　RS232接口电路RS-232驱动电路，由一个输入光电隔离电路（6N136）、一个输出光电隔离电路（6N136）、一个串口处理芯片（MAX232）、D型9针插头及辅助电路组成，实现串口TTL信号到RS-232信号的转换。

　　3.4拨码开关

　　一方面用作设置从站地址，另一方面用作RS-232接口设置。上电时，使D7=1，D5~D0作为串口配置数据存入EEPROM，然后将D0拨到0，D6~D0共7位作为设置的从站地址。D2D1D0：串口波特率设置；D4D3：是否有奇/偶校验；D5：接收/发送允许。

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