基于SIMl-2的現場(chǎng)總線(xiàn)儀表電路設計
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4 SIMl-2器件典型應用
圖6為SIMl-2器件的典型應用電路。該系統采用ARM核單片機STM32Fl0lRDT6作為信號和協(xié)議的主要處理器件，該款單片機引腳數目少，器件體積小。外掛EEPROM用于存儲用戶(hù)定義的信息?；饡?huì )現場(chǎng)總線(xiàn)通信控制器FBC0409收發(fā)符合FF總線(xiàn)物理層標準的總線(xiàn)信號，單片機接收及發(fā)送FF總線(xiàn)數據通過(guò)其轉換。MAU部分主要由SIMl―2器件完成。該部分還包括少量總線(xiàn)接口電路。圖6中的復位電路和4 MHz晶振用于給STM32F101RDT6單片機和FBC0409提供復位信號及系統時(shí)鐘。SIMl-2使用單獨的2 MHz晶振時(shí)鐘。另外，STM32F101RDT6單片機、FBC0409、SRAM、EEPROM及傳感器電路的電源由低壓差穩壓片(LDO)提供，而LDO的電源來(lái)自MAU電路(間接來(lái)自總線(xiàn))。即所有電源均由總線(xiàn)提供，系統無(wú)需外接電源。各個(gè)器件的連接方式可直接參照數據手冊。接收數據時(shí)，通信控制器FBC0409通過(guò)SIMl―2接收來(lái)自FF總線(xiàn)的數據幀，提取出數據字段供上層進(jìn)一步處理并保存到接收數據緩沖區，CPU訪(fǎng)問(wèn)后將這些數據傳遞給單片機。發(fā)送數據時(shí)，單片機將發(fā)送數據交付給通信控制器FBC0409，并保存到發(fā)送數據緩沖區，在接到令牌后將其轉為曼徹斯特碼，通過(guò)MAU單元發(fā)送到FF總線(xiàn)上。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195621.htm
總線(xiàn)供電的現場(chǎng)總線(xiàn)儀表系統設計難點(diǎn)在于解決功耗與處理速度和處理能力之間的矛盾。由于系統電路本身的消耗和接口電路的需要，供給單片機，通訊控制器，MAU電路使用的電能很有限。因此器件選型尤為重要。現場(chǎng)總線(xiàn)的軟件比較復雜龐大，單片機必須要有足夠的尋址空間。ARM核單片機STM32F101RDT6其片上擁有384 KB Flash存儲器、48KB SRAM，滿(mǎn)足系統對尋址能力的要求。通訊控制器采用FBC0409，可滿(mǎn)足高性能基金會(huì )總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )主、從設備的使用要求，也適用于PROFIBUS―PA總線(xiàn)的現場(chǎng)設備。FBC0409內置4 KB數據RAM和DMA控制器，數據的接收、發(fā)送、地址表的查找均無(wú)需CPU，大大減輕CPU負擔，滿(mǎn)足處理速度的要求。對于MAU電路，除了要求較高質(zhì)量的傳輸信號外，還必須能高效率從總線(xiàn)上獲取能量以維持儀表工作。西門(mén)子現場(chǎng)總線(xiàn)MAU器件SIMl―2不僅能滿(mǎn)足以上性能指標，而且工作電流的利用率較高，自身功耗小。
5 結束語(yǔ)
本文介紹一種新型的媒體結合單元電路器件SIMl-2的系統結構、主要功能和系統應用。在應用系統中，用SIMl―2器件替代分立元件，有效地減小器件面積，而且SIMl-2具有較高的傳輸質(zhì)量，能夠降低其自身的工作電流提高利用率。通信控制器FBC0409將RAM集成到器件內部，減少線(xiàn)路板連線(xiàn)。單片機STM32F101RDT6引腳數目少，減小了器件體積，節約設計空間?？傊?，使通訊圓卡在器件數量和功能上相比原來(lái)的電路都有明顯提高。
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