SPC3芯片在DP从站接口开发中的应用

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1、SPC3芯片在DP从站接口开发中的应用摘要：随着现场总线在工业领域应用的发展，越来越多的智能仪表带启PROFIBUS总线接口。开发人员通常采用单片机与AS1C芯片和结合的方案实现设备从站接口。集成了完整V0通信状态机制的SPC3是由西门子公司推出的可用于从站接口开发的智能芯片。熟悉SPC3的内部结构及各个寄存器的工作机制，根据用户的需要以及相关规范对芯片内部寄存器进行直接设置，可以使开发工作顺利进行并大大提高从站通信中的相关性能。关键词：DP从站；从站接口;SPC3;智能芯片0引言单片机附加协议芯片是常用的从站实现方

2、案之一，与单片机附加内部软件的方案相比，用于控制通信状态机制的内部程序已经大大减少。SPC3芯片是西门子公司向用户推出的功能强大的协议芯片Z-,其通信机制是由其内部各个寄存器完成，通常单片机处理的内部程序都用于芯片内部RAM空间分配的计算以及对SPC3进行设HS熟悉SPC3的内部结构及各个寄存器的工作机制，掌握了芯片寄存器初始化以及为数据交换配置通信缓冲区的方法，开发人员就可以脱离对开发包中功能强人但计算过于繁琐的FW固件的依赖，自行根据从站的需求对SPC3芯片进行设置。1SPC3芯片应用由于已经集成了大部分的通信状

3、态机制，应用了SPC3芯片的从站只需要针对数据传输部分进行便件及内部程序的开发。SPC3芯片内部的双口RAM可作为单片机的外部RAM使用，用于与微处理器进行数据交换。在芯片内部已经搭建了完整的SAP通信结构，用户可以直接从各个缓冲区屮直接获取报文中的相关数据。简单來说，内部程序设计的主要任务就是SPC3芯片的初始化、数据传输、从站诊断以及中断程序的处理。在内部程序中搭建完整的SPC3芯片寄存器数据结构后,以上问题都可以轻松解决。2芯片初始化芯片的初始化要在SPC3尚处于offline状态时完成，是从站接口的所冇程序中

4、比较重要R繁杂的一部分。在初始化过程屮需要完成从站基本信息及功能相关寄存器的配置，SPC3内部数据缓冲区指针的计算以及外部中断相关的各种定义。2.1功能性设置SPC3内部寄存器屮有数个字节用于保存从站的ID号，地址，中断屏蔽以及硬件模式等基本信息。通过对这些奇存器的设置，可以使从站拥有相关的功能。用户可以根据开发需要直接对SPC3寄存器内各位进行设置。卜-面针对各个寄存器不同的功能，对如何进行设登进行详细的介绍。2.1.1从站信息相关寄存器在从站上电初始化时，要确定一些与从站木身相关的信息，如从站ID号，与硬件地址等

5、。和这些信息有关的寄存器分别位于SPC3芯片内部RAM的3A、3B以及16H,只要将产品ID号以及用户设定的从站地址写入相应的寄存器即町。2.1.2屮断屏蔽寄存器SPC3智能芯片中的中断控制器由中断请求寄存器，中断屏蔽寄存器与中断响应寄存器三部分组成，具体结构如图1所示。用户可以口由选择从站所需的外部中断功能，并由中断屛蔽奇存器使之有效。图1中断控制器结构中断屏蔽寄存器IMR占用地址04、05H,其屮各位与其它寄存器不同，为逻辑0侑效。试举例说明，根据中断屏蔽寄存器中各位的含义，一个在V0通信中支持GO_LEAVE_

6、DATA_EX、WD_DP_MODE_TIMEOUT、NEW_GC_COMMAND、NEW_SSA_DATA、NEW_CFG_DATA、NEW_PRM_DATA、BAUDRATE_DETECT外部中断的从站，其屮断屏蔽寄存器屮应写入的值为OxFIFOo2.1.3模式寄存器SPC3芯片有两个内部模式寄存器mode」eg0/1,分别占用了06,07H与08,09H四个字节的空间。位于06,07H的模式寄存器（）只能在SPC3芯片的offline状态下设置。各种选择性功能以及用户时基都应在模式寄存器0中进行定义。一个支持同

7、步冻结功能，中断优先级为低，并要求用户WD吋基为10ms的简单从站I/O的模式寄存器内应写入数值为0xC005o与其它可选择性的功能设置不同，DP_MODE这一位始终要求置为逻辑1,表示支持DP通信。与模式寄存器0不同，位于08,09H的模式寄存器1屮的各控制位都可以独立的进行设直或解除，不仅限于offline状态才可以设置。SPC3芯片完成初始化之后，山offline至passive-idle状态Z间的转换就是通过将模式寄存器1中的START-SPC3位置为逻辑1而实现的。其它各位的设置，如重置看门狗定时器Resu

8、serWD等等，都可以根据从站的需要灵活应用。2.2内部空间分配计算完成DP通信设置相关的初始化之后，开始进行DP通信数据缓冲区的相关设置。主站与从站Z间的交换数据并不一定会占用芯片内部所冇的空间。但是，当所盂传输的数据氏度过氏时（如，输入输出各244字节，过大的用户参数），可能会出现1.5K的内部RAM无法满足通信需要的情况。这种情况是不允许