帶PROFIBUS-DP接口的智能電磁流量計的開發

SPC3與收發器連接時用于串行通信的四個引腳分別為XCTS、RTS、TXD和RXD。XCTS是SPC3的清除發送輸入信號引腳，表示允許SPC3發送數據，低電平有效，這里始終接低電平。RTS為SPC3請求發送信號接收發器的輸出使能端。RXD和TXD分別為串行接收和發送端口。為提高系統的抗干擾性，SPC3內部線路必須與物理接口在電氣上隔離，此處采用速率可達2 5Mb／s的HCPL7721高速光耦，收發器采用SN75ALS176，足以滿足本系統的應用。

3 系統軟件設計
3．1 主處理器軟件
本系統主處理器統軟件采用TI公司的430單片機軟件開發工具-IAR Embedded Workbench作為終端軟件的開發平臺，編程語言采用以C430。TI公司的430單片機軟件開發工具專門用于430單片機以實現嵌入式應用開發。包含以下實用工具：具有語法表現能力的文本編輯器、編譯器、匯編器、連接器、函數庫管理器、實現操作自動化的Make工具和內嵌C語言級與匯編級的調試器C-SPY。
主處理器軟件主要由主程序、鍵盤菜單處理、定時器中斷、三值梯形波勵磁信號產生、A／D采樣、LCD顯示、串口通信等部分組成。主程序流程圖如圖3所示。

3．2 PROFIBUS-DP通信接口
PROFIBUS-DP接口中的SPC3集成了完整的PROFIBUS-DP協議，因此PIC18F4520不用參與處理PROFIBUS-DP狀態機。PIC18F4520的主要任務就是上電后先根據MSP430的初始化數據對SPC3進行初始化，初始化成功后根據SPC3產生的中斷，對SPC3接收到的、主站發出的輸出數據轉存，組織要通過SPC3發給主站的數據，并根據要求組織外部診斷等。
整個程序采用了結構化、模塊化的方法，包括四個部分：主程序一包括了初始化、數據輸入輸出和診斷模塊；中斷模塊一包括了參數分配和配置模塊；子程序模塊一包括對緩沖區的組織和分配；程序的頭文件一包括程序的宏和變量定義。：PROFIBUS-DP通信接口主程序流程圖見圖4所示。

4 結束語
本文介紹的、帶PROFIBUS-DP接口的智能電磁流量計，采用雙核技術，簡化了硬件電路和軟件資源的分配，設計相對獨立，程序的修改和移植更容易，提高了系統的性價比，降低了功耗。用帶SIEMENS公司CP5611卡的工控機作為上位機對智能氧量分析儀的通信功能進行測試的通信速率，最高可達12 Mb／s，通信速率設為1 Mb／s時數據傳輸穩定可靠。該系統為實現現場總線儀表的自主開發提供了重要借鑒，具有廣闊的應用前景。