文档介绍：基于16位DSP器件TMS320F206实现PROFIBUS2DP智能从站的设计
 
   
 
 
 
 
 
 
 
     
 
 
 
 
 
 
 
核心器件的选择
SPC3协议芯片
SPC3是专用于从站开发的智能通讯芯片，它支持PROFIBUS-DP协议。图1为SPC3结构图，其主要性能如下：44脚、PQFP封装；在PROFIBUS上自动检测波特率，自9. 6kbps至12Mbps；RS-485传输；完整的PROFIBUS-DP协议；内部集成监视定时器；5V DC电源。
图1　SPC3结构图
SPC3内部集成了1. 5KB的双口RAM，其地址空间从00H到5FFH。内部以8字节为一单元，分为192个段。根据功能可分为3个区域：
00H到015H为方式设定和状态指示寄存器区。016H到03FH为参数配置区，各种BUF的指针与长度在此区域设置。040H到5FFH为用户区，用来接收来自IO应用和主站的数据。这些BUF的配置，包括BUF的长度和初始地址必须在SPC3的“离线”状态下完成；在操作过程中除输入输出BUF的长度可变外，其他的配置不能更改。此外，SPC3内部还集成了一个看门狗定时器，可工作于3种不同的状态：波特率监测、波特率控制和DP控制。
TMS320F206
TMS320F206是16位定点DSP，运算速率为40MIPS。它采用静态CMOS集成电路工艺制造，其结构以‘C5x为基础，采用改进的哈佛结构，有一条程序总线和3条数据总线，流水线操作，有并行32bit算术逻辑单元、16×16bit并行的硬件乘法器、片内存贮器、片内外设和高度专业化的指令集。片内资源还有：内部时钟发生器，可外接时钟源进行×1、×2、×4和/2来产生CPU时钟；， FLASH32KB，能够适合于许多工程应用， 32KB FLASH可作为程序存贮器，给系统的设计和程序的调试带来很大的方便;3个外部中断INT1、INT2、INT；1个同步串口和一个异步串口；1个软件可编程定时器；4个独立可编程的I/O引脚，1个输出引脚XF和1个输入引脚B IO；JTAG扫描仿真接口，用来实现在线仿真测试。
硬件系统构成
图2 为PROFIBUS-DP 从站的硬件框图，系统由MAX125、TMS320F206、SPC3、EPM7128SQC100、DS1286、HK1225、外部RAM以及地址拨码开关组成一个PROFIBUS-DP从站，用于铁路信号电源故障的诊断。三相交流电压和电流信号经MAX125同步采样，DSP通过一定的算法进行数据处理和数据运算，再综合相关开关量信号情况作出诊断，对电力设备进行控制。同时将根据PROFIBUS主站的要求把必要的数据与故障信息通过协议芯片SPC3传送至主站。主站也通过SPC3对从站进行设置和电力设备的远程控制。
图2　硬件电路图
设计中8位的SPC3使用TMS320F206的低8位数据线，并将其映射到全局数据空间;同时也将DS1286、HK1225数字输入和数字输出映射到全局数据空间。这样，DSP对它们的操作，就象操作外部RAM那样简便。程序设计中16位的DSP对SPC3、DS1286、HK1225进行写操作时，先写低8位再写高8位。
系统软件