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FF现场总线硬件开发平台设计
资料介绍
现场总线技术是上世纪80年代末发展起来的一种新的工业控制底层网络,已经成为控制网络的典型实现模式.基金会现场总线(FF)是IEC61158现场总线标准中的一员,主要用于仪表行业.现场总线协议复杂,因此现场总线产品的开发过程周期长,费用高,开发难度大,工作量大.系统设计平台化已经成为一种需要,目前,现场总线核心技术多掌握在国外一些大公司的手中,中国现场总线研究还处于起步阶段.实用的通用开发平台几乎没有,各个厂家均是按自己的需要,开发各自不同的产品,针对不同的仪表设计专用的硬件,重复性强,造成了不必要的浪费.该文首先简单阐述了现场总线的特点及其优点,分析了现场总线控制系统的优点,介绍了现场总线仪表的构成.然后根据基金会现场总线协议要求,详细分析了现场总线通用开发平台所需的硬件资源,提出一种开发设计方案,并根据需要,适当扩充了一些附加功能的开发,设计出一种基于USB接口的基金会现场总线通用硬件开发平台.在本次设计过程中,先后进行了开发平台的系统功能分析、硬件电路原理设计与调试、软件程序开发设计.作为通用开发平台,要求平台的功能尽可能全,因此,设计的难度也就加大了.本次设计的开发平台主要可以实现以下功能开发:实现FF现场总线协议栈的开发,即实现最基本的功能;支持FF现场总线SOC功能的开发初期的调试和验证;实现现场总线分析器功能的开发;实现现场总线仪表的开发.该文对FF现场总线硬件设计进行了比较全面和系统的研究,特别是讨论了现场总线仪表的核心器件——通讯圆卡的硬件设计方法,并给出了完整的电路构成图.在硬件设计过程中,详细分析了各个器件的选择原则,电路连接情况,以及在调试过程中应注意的问题等.在设计过程中,优先选择集成电路以提高系统的稳定性和可靠性.该开发平台以基于32位精简指令集架构的单片机AT91M42800A作为核心器件,支持在线编程;现场总线控制器选择专用集成电路FB3050,实现现场总线物理层和部分数据链路层功能;为支持开发平台与计算机的通讯,在开发平台上设计了USB接口电路;同时,设计了RS232接口电路用以实现开发平台与其它平台或系统的通讯.利用平台上的与FPGA的接口,可进行部分FF现场总线SOC开发,另外,在开发板上设计了按键、显示、时钟、复位等必需的外围电路...
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| 文件名 | 大小 |
| FF现场总线硬件开发平台设计.pdf | 3M |
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