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处理器,DSP相关技术文章基于16位DSP器件TMS320F206实现PROFIBUS2DP智能从站的设计联芯科技获ceva dsp技术授权许可用于移动芯片

处理器,DSP相关技术文章基于16位DSP器件TMS320F206实现PROFIBUS2DP智能从站的设计

核心器件的选择

SPC3协议芯片

SPC3是专用于从站开发的智能通讯芯片,它支持PROFIBUS-DP协议。图1为SPC3结构图,其主要性能如下:44脚、PQFP封装;在PROFIBUS上自动检测波特率,自9. 6kbps至12Mbps;RS-485传输;完整的PROFIBUS-DP协议;内部集成监视定时器;5V DC电源。

基于16位DSP器件TMS320F206实现PROFIBUS2DP智能从站的设计

图1SPC3结构图

SPC3内部集成了1. 5KB的双口RAM,其地址空间从00H到5FFH。内部以8字节为一单元,分为192个段。根据功能可分为3个区域:

00H到015H为方式设定和状态指示寄存器区。016H到03FH为参数配置区,各种BUF的指针与长度在此区域设置。040H到5FFH为用户区,用来接收来自IO应用和主站的数据。这些BUF的配置,包括BUF的长度和初始地址必须在SPC3的“离线”状态下完成;在操作过程中除输入输出BUF的长度可变外,其他的配置不能更改。此外,SPC3内部还集成了一个看门狗定时器,可工作于3种不同的状态:波特率监测、波特率控制和DP控制。

TMS320F206

TMS320F206是16位定点DSP,运算速率为40MIPS。它采用静态CMOS集成电路工艺制造,其结构以‘C5x为基础,采用改进的哈佛结构,有一条程序总线和3条数据总线,流水线操作,有并行32bit算术逻辑单元、16×16bit并行的硬件乘法器、片内存贮器、片内外设和高度专业化的指令集。片内资源还有:内部时钟发生器,可外接时钟源进行×1、×2、×4和/2来产生CPU时钟;片内还有RAM4.5KB, FLASH32KB,能够适合于许多工程应用, 32KB FLASH可作为程序存贮器,给系统的设计和程序的调试带来很大的方便;3个外部中断INT1、INT2、INT;1个同步串口和一个异步串口;1个软件可编程定时器;4个独立可编程的I/O引脚,1个输出引脚XF和1个输入引脚B IO;JTAG扫描仿真接口,用来实现在线仿真测试。

硬件系统构成

图2 为PROFIBUS-DP 从站的硬件框图,系统由MAX125、TMS320F206、SPC3、EPM7128SQC100、DS1286、HK1225、外部RAM以及地址拨码开关组成一个PROFIBUS-DP从站,用于铁路信号电源故障的诊断。三相交流电压和电流信号经MAX125同步采样,DSP通过一定的算法进行数据处理和数据运算,再综合相关开关量信号情况作出诊断,对电力设备进行控制。同时将根据PROFIBUS主站的要求把必要的数据与故障信息通过协议芯片SPC3传送至主站。主站也通过SPC3对从站进行设置和电力设备的远程控制。