基于DeviceNet總線的從設(shè)備通信適配器設(shè)計(jì)

　　引 言

　　DeviceNet是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范和協(xié)議都是開(kāi)放的——供應(yīng)商將設(shè)備連接到系統(tǒng)時(shí)，無(wú)需為硬件、軟件或授權(quán)付費(fèi)；任何人都能以名義上的復(fù)制成本（目前為250美元+郵費(fèi)）從開(kāi)放式DeciceNet供應(yīng)商協(xié)會(huì)（ODVA）獲得DeviceNet規(guī)范。

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

　　（4）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(yīng)用電路的通信接口。IDT7005具有2套完全獨(dú)立的數(shù)據(jù)線、地址線、讀寫(xiě)控制線，允許2個(gè)CPU對(duì)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(dú)立的中斷邏輯，實(shí)現(xiàn)2個(gè)CPU間的握手控制信號(hào)。IDT7005的最高2個(gè)字節(jié)1FFEH和1FFFH分別兼做2個(gè)端口的中斷邏輯單元。

　　（5）AnyBus接口

　　作為一種通用的現(xiàn)場(chǎng)總線通信節(jié)點(diǎn)，AnyBus提供了與其它應(yīng)用電路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)接口的引腳進(jìn)行了嚴(yán)格的定義。

　　2 DeviceNet總線通信協(xié)議

　　DeviceNet協(xié)議規(guī)范是描述DeviceNet設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)連接和交換數(shù)據(jù)的一套協(xié)議。在DeviceNet規(guī)范中定義了DeviceNet通信協(xié)議，詳細(xì)介紹了連接、信息協(xié)議和與通信相關(guān)的對(duì)象。

　　（1）DeviceNet是基于連接的網(wǎng)絡(luò)

　　DeviceNet中的連接提供在多種應(yīng)用之間交換信息的路徑。當(dāng)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(biāo)識(shí)符，稱為連接標(biāo)識(shí)符CID（Connection Identifier）。如果某個(gè)連接需要雙向數(shù)據(jù)交換，則應(yīng)該分配2個(gè)不同的連接標(biāo)識(shí)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(shè)備之間傳送I/O數(shù)據(jù)。此時(shí)，DeviceNet I/O報(bào)文的所有協(xié)議都包含在11位的CAN標(biāo)識(shí)符中，其它部分都是數(shù)據(jù)。

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

　　通過(guò)設(shè)計(jì)，DeviceNet系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)能夠?qū)ψ约旱臉?biāo)識(shí)符進(jìn)行管理。這些標(biāo)識(shí)符交錯(cuò)分布在整個(gè)范圍內(nèi)。所有的節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)完整的它們能獲得的報(bào)文優(yōu)先權(quán)范圍，而與它們的MAC ID無(wú)關(guān)。重復(fù)MAC ID算法保證了CAN標(biāo)識(shí)符的唯一性，而不需要網(wǎng)絡(luò)集中工具或記錄。

　　（2）DeviceNet的報(bào)文傳送

　　DeviceNet使用更為有效的生產(chǎn)者/消費(fèi)者模式，取代了傳統(tǒng)的源/目的的傳輸方式。該模式要求對(duì)報(bào)文打包，使它具有數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)位域。標(biāo)識(shí)符還提供解決多級(jí)優(yōu)先權(quán)（仲裁中使用）的手段，以便更高效地傳送I/O數(shù)據(jù)，并供多個(gè)消費(fèi)者使用。