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| (点击题目 可以在互 联 网中搜索该题 目的相关内容) 日期：2006-7-25 23:21:28 来源： 作者： 点击： | |
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一、引言 基金会现场总线（FF，Foundation FieldBus）是现场总线基金会为适应自动化系统，特别是过程自动化系统在功能、环境与技术上的需要而专门设计的，它作为一种全数字信号的现场总线协议，在国际上获得了广泛的支持。基金会现场总线支持多种传输介质，包括双绞线、电缆、光纤以及无线介质，目前应用较广泛的是前两种。但是，对于控制结点分布广、敷设通信线路困难的生产装置或者有移动对象的工业现场，则必须考虑以无线方式进行数据通信。因此，开发基于FF协议的无线通信产品具有重大的现实意义。 二、基于FF协议的无线PC接口卡的硬件设计 基于FF现场总线协议的无线PC接口卡的基本功能是能够自主地与符合FF协议的无线通信设备进行通信。无线PC接口卡的总体结构框图如图1所示，其硬件电路包括CPU与PC主机CPU的通信接口、CPU与通信控制器的硬件接口、通信控制器与数据缓冲存储器的接口、通信控制器与无线收发单元的接口等4个部分。其中双口RAM采用CY7C09449PV－AV芯片；CPU选用嵌入式控制中最常用的Intel80188CPU；通信控制器选用SMAR公司的FB3050；无线收发单元由单片无线收发芯片nRF401及其外围电路构成。 （一）接口卡CPU与PC的接口 随着计算机技术的发展，PC总线日新月异。 PCISIG（Peripheral Component Interconnect Special Inter－est Group）因其具有32/64位宽度、最高传输率在64业标准结构)总线的趋势，考虑到当前需求及今后发展，在宿主总线的选择上采用PCI总线。硬件接口芯片为Cypress Semiconductor公司的PCI总线双口RAM。CY7C09449PV－AC是一款适于PCI2.2总线规范的功能完善、价格低廉的双端口RAM接口芯片，其中一个端口是PCI接口，适合与PC机通信，另一个端口是本地接口，适合与各类本地CPU通信，其总线通信时钟速率可达50MHz，两个端口均可以独立读/写静态存储器SRAM。其主要特点如下： 1．完全兼容PCI规范2.2版本； 2．128 k双向静态SRAM； 3．可作为主/从设备进行数据的传输，支持PCI突发方式工作及DMA操作； 4．具有I2O（Intelligent Input/Output）功能，当I2O单元工作时包含4组32位FIF（FirstIn First Out）、中断寄存器及部分SRAM，其余SRAM用于一般存储目的； 5．支持3V、5V电压工作； 6．可通过I2O总线对芯片进行初始化设置，并把设置参数存于非易失性NVRAM中； 7．160脚扁平方形塑封。 （二）接口卡CPU与通信控制器FB3050的接口 FB3050是SMAR公司推出的第三代基金会现场总线通信控制器芯片，该芯片符合ISASP50－2－1992，PART2中所规定的现场物理层标准。FB3050芯片功能框图如图2所示。从图中可以看出FB3050通过3总线与CPU相连接，右边部分是FB3050输出的存储器总线，CPU和FB3050二者都能够通过存储器总线访问挂接在该总线上的存储器。下边部分是FB3050通过介质存取单元和现场总线网络相连接，中间部分是FB3050的内部功能块。FB3050的主要功能是实现总线上的信号驱动与接收、传输数据的串并行转换、串行数据的编码与解码、信息帧的打包和解包、帧校验序列的产生和验证等。 （三）FB3050与无线收发单元的接口 无线PC接口卡的无线收发单元的基本功能是发送和接收符合FF规范的无线信号，它是FF信号能否实现正常通信的关键。其主要器件是单片无线收发芯片nRF401。nRF401是NORDIC公司最新推出的工作于ISM频段（433MHz）的单片无线收发一体芯片。它是目前集成度最高的无线数传产品，20脚双列直插封装。nRF401内部包含高频接收/发射、PLL合成、FSK调制/解调和双频切换等单元。 三、软件设计 本新闻共2页,当前在第1页1 2
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