基于SIMl-2的現(xiàn)場總線儀表電路設(shè)計
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4 SIMl-2器件典型應(yīng)用
圖6為SIMl-2器件的典型應(yīng)用電路。該系統(tǒng)采用ARM核單片機STM32Fl0lRDT6作為信號和協(xié)議的主要處理器件，該款單片機引腳數(shù)目少，器件體積小。外掛EEPROM用于存儲用戶定義的信息?；饡?a class="contentlabel" href="http://www.2s4d.com/news/listbylabel/label/現(xiàn)場總線">現(xiàn)場總線通信控制器FBC0409收發(fā)符合FF總線物理層標(biāo)準(zhǔn)的總線信號，單片機接收及發(fā)送FF總線數(shù)據(jù)通過其轉(zhuǎn)換。MAU部分主要由SIMl―2器件完成。該部分還包括少量總線接口電路。圖6中的復(fù)位電路和4 MHz晶振用于給STM32F101RDT6單片機和FBC0409提供復(fù)位信號及系統(tǒng)時鐘。SIMl-2使用單獨的2 MHz晶振時鐘。另外，STM32F101RDT6單片機、FBC0409、SRAM、EEPROM及傳感器電路的電源由低壓差穩(wěn)壓片(LDO)提供，而LDO的電源來自MAU電路(間接來自總線)。即所有電源均由總線提供，系統(tǒng)無需外接電源。各個器件的連接方式可直接參照數(shù)據(jù)手冊。接收數(shù)據(jù)時，通信控制器FBC0409通過SIMl―2接收來自FF總線的數(shù)據(jù)幀，提取出數(shù)據(jù)字段供上層進一步處理并保存到接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，CPU訪問后將這些數(shù)據(jù)傳遞給單片機。發(fā)送數(shù)據(jù)時，單片機將發(fā)送數(shù)據(jù)交付給通信控制器FBC0409，并保存到發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在接到令牌后將其轉(zhuǎn)為曼徹斯特碼，通過MAU單元發(fā)送到FF總線上。本文引用地址：http://www.2s4d.com/article/195621.htm
總線供電的現(xiàn)場總線儀表系統(tǒng)設(shè)計難點在于解決功耗與處理速度和處理能力之間的矛盾。由于系統(tǒng)電路本身的消耗和接口電路的需要，供給單片機，通訊控制器，MAU電路使用的電能很有限。因此器件選型尤為重要。現(xiàn)場總線的軟件比較復(fù)雜龐大，單片機必須要有足夠的尋址空間。ARM核單片機STM32F101RDT6其片上擁有384 KB Flash存儲器、48KB SRAM，滿足系統(tǒng)對尋址能力的要求。通訊控制器采用FBC0409，可滿足高性能基金會總線網(wǎng)絡(luò)主、從設(shè)備的使用要求，也適用于PROFIBUS―PA總線的現(xiàn)場設(shè)備。FBC0409內(nèi)置4 KB數(shù)據(jù)RAM和DMA控制器，數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送、地址表的查找均無需CPU，大大減輕CPU負擔(dān)，滿足處理速度的要求。對于MAU電路，除了要求較高質(zhì)量的傳輸信號外，還必須能高效率從總線上獲取能量以維持儀表工作。西門子現(xiàn)場總線MAU器件SIMl―2不僅能滿足以上性能指標(biāo)，而且工作電流的利用率較高，自身功耗小。
5 結(jié)束語
本文介紹一種新型的媒體結(jié)合單元電路器件SIMl-2的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、主要功能和系統(tǒng)應(yīng)用。在應(yīng)用系統(tǒng)中，用SIMl―2器件替代分立元件，有效地減小器件面積，而且SIMl-2具有較高的傳輸質(zhì)量，能夠降低其自身的工作電流提高利用率。通信控制器FBC0409將RAM集成到器件內(nèi)部，減少線路板連線。單片機STM32F101RDT6引腳數(shù)目少，減小了器件體積，節(jié)約設(shè)計空間?？傊?，使通訊圓卡在器件數(shù)量和功能上相比原來的電路都有明顯提高。
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