基于DeviceNet總線(xiàn)的從設備通信適配器設計

　　引 言

　　DeviceNet是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )標準。規范和協(xié)議都是開(kāi)放的——供應商將設備連接到系統時(shí)，無(wú)需為硬件、軟件或授權付費；任何人都能以名義上的復制成本（目前為250美元+郵費）從開(kāi)放式DeciceNet供應商協(xié)會(huì )（ODVA）獲得DeviceNet規范。

　　本設計針對的DeviceNet從設備特性如下：屬于DeviceNet group 2 only 從設備；采用Predefine的通信連接；可通過(guò)硬件開(kāi)關(guān)設置125 kbps、250 kbps、500 kbps波特率；可通過(guò)硬件開(kāi)關(guān)設置0~63 MAC ID。在軟件、硬件設計前應首先進(jìn)行從設備（泵/閥）I/O需求分析（即profile文檔設計）。由于篇幅關(guān)系本文從略。

　?。?）雙口RAM IDT7005

　　DeviceNet適配器通過(guò)1個(gè)具有中斷功能的雙口RAM IDT7005提供與其它應用電路的通信接口。IDT7005具有2套完全獨立的數據線(xiàn)、地址線(xiàn)、讀寫(xiě)控制線(xiàn)，允許2個(gè)CPU對雙口RAM的同一個(gè)單元在不同的時(shí)間進(jìn)行讀寫(xiě)；具有2套完全獨立的中斷邏輯，實(shí)現2個(gè)CPU間的握手控制信號。IDT7005的最高2個(gè)字節1FFEH和1FFFH分別兼做2個(gè)端口的中斷邏輯單元。

　?。?）AnyBus接口

　　作為一種通用的現場(chǎng)總線(xiàn)通信節點(diǎn)，AnyBus提供了與其它應用電路之間進(jìn)行數據交換的接口標準，并對接口的引腳進(jìn)行了嚴格的定義。

　　2 DeviceNet總線(xiàn)通信協(xié)議

　　DeviceNet協(xié)議規范是描述DeviceNet設備之間實(shí)現連接和交換數據的一套協(xié)議。在DeviceNet規范中定義了DeviceNet通信協(xié)議，詳細介紹了連接、信息協(xié)議和與通信相關(guān)的對象。

　?。?）DeviceNet是基于連接的網(wǎng)絡(luò )

　　DeviceNet中的連接提供在多種應用之間交換信息的路徑。當建立1個(gè)連接時(shí)，與連接相關(guān)信息的傳送就會(huì )分配1個(gè)標識符，稱(chēng)為連接標識符CID（Connection Identifier）。如果某個(gè)連接需要雙向數據交換，則應該分配2個(gè)不同的連接標識符。

　　DeviceNet通信協(xié)議是基于連接概念的協(xié)議。一旦建立了連接，就可以在網(wǎng)絡(luò )設備之間傳送I/O數據。此時(shí)，DeviceNet I/O報文的所有協(xié)議都包含在11位的CAN標識符中，其它部分都是數據。

　　11位的CAN標識符用來(lái)定義連接ID。DeviceNet將11位的CAN標識符分為4組，前3組的連接ID包括了6位的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制標識符（MAC ID）以及信息標識符（Message ID）。信息組的定義如圖2所示。組4信息用于離線(xiàn)通信。

　　通過(guò)設計，DeviceNet系統中的節點(diǎn)能夠對自己的標識符進(jìn)行管理。這些標識符交錯分布在整個(gè)范圍內。所有的節點(diǎn)都有一個(gè)完整的它們能獲得的報文優(yōu)先權范圍，而與它們的MAC ID無(wú)關(guān)。重復MAC ID算法保證了CAN標識符的唯一性，而不需要網(wǎng)絡(luò )集中工具或記錄。

　?。?）DeviceNet的報文傳送

　　DeviceNet使用更為有效的生產(chǎn)者/消費者模式，取代了傳統的源/目的的傳輸方式。該模式要求對報文打包，使它具有數據標識位域。標識符還提供解決多級優(yōu)先權（仲裁中使用）的手段，以便更高效地傳送I/O數據，并供多個(gè)消費者使用。