2．2 SPC3智能通讯芯片
    SPC3是用于从站开发的智能通讯芯片，它支持PROFIBUS-DP协议。SPC3内部集成了1．5 kB的双口RAM，其地址空间为00H～5FFH。以功能区分，可分为3个区域。
    内部锁存器／寄存器位于前21个地址。主要包括：方式寄存器1和寄存器O，中断控制寄存器，状态寄存器，以及输入缓冲器、输出缓冲器和诊断缓冲器各自的状态寄存器。从016H～03FH为配置参数区域，各种BUF的指针与长度(包括本站地址、地址允许改变变量、用户看门狗值和设备标识号)在此区域设置。整个缓冲器结构就是基于这些参数写的。用户缓冲器区域位于从40H开始的单元，用来接收来自IO应用和主站的数据。
    SPC3有14个中断源，各个中断源没有优先级，而是通过中断屏蔽寄存器和中断响应寄存器实现中断。诊断分为外部诊断和状态诊断，从站地址可以是固定的，也可以由主站设置。用户看门狗计数器是一个16位的内部存储器单元。初始值由“RUserWdValue”单元给定，每接收一个数据报文，计数器减1。当减到0000H时，SPC3进入“等待参数化”状态，DP状态机制执行“离开主站”命令。另外，SPC3内部还集成了一个看门狗计数器，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。SPC3还能自动标识总线波特率，范围为0．009 6～12 MHz。

3 PROFIBUS-DP智能从站设计
3．1 系统设计
    从站与主站之间的通信连接示意图，如图2所示。图2描述了主站与从站的连接。可以看出SPC3作为一个重要的媒介连接主站与从站，其数据交换的标准为RS485。

3．2 硬件电路设计
    图3为C167与SPC3的接口电路。SPC3通过一块内置1．5 kB双口RAM与CPU接口，它支持多种CPU。SPC3中双口RAM的地址为1000H～15FFH。

    SPC3的AB7～AB0管脚为地址总线，DB7～DB0管脚为数据总线，ALE管脚是地址锁存使能，XWR管脚为写信号，XRD管脚为读信号，XINT管脚用于进行中断控制，RESET管脚的功能是接CPU RESET输入，CLK管脚为时钟脉冲输入，所接的时钟频率为48 MHz。SPC3的右侧XCS管脚的作用是进行片选，XTEST0和XTEST1管脚必须接5 V电源，DIVIDER管脚是用来设置CLKOUT的分频系数，AB8～AB10管脚为地址总线，VDD接5 V电源，VSS接地，CLKOUT管脚为分频时钟脉冲输出，XDATAEXCH管脚为PROFIBUS-DP的数据交换状态，XREADY／XDTACK管脚为外部CPU的准备好信号，TXD管脚是串行发送端口，RXD管脚为串行接收端口。
    C167的P27～P20管脚为地址总线，P07～P00管脚为数据总线，ALE管脚的功能是地址锁存使能；WR管脚的用途是外部数据存储器写信号，低电平有效；RD管脚的用途是外部数据存储器读信号，低电平有效；INT0管脚为外部中断0，低电平有效；RST管脚的用途是复位，当晶振在运行中，只要复位管脚出现2个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到VSS，仅需要外接一个电容到VCC即可实现上电复位。
    图3中的模块1为光电隔离，模块2为驱动器，SPC3过光电隔离后与总线驱动器相连，具体的连接电路，如图4所示。

    图4为PROFIBUS-DP的RS-485传输接口电路。其中，M和2M为不同的电源地，P5，2P5为两组不共地的+5 V电源。74HCl32为施密特与非门。RS485总线驱动器一侧与9针D型插座相连，另一侧通过光耦与SPC3相连。HCPL-0601和HCPL-7721是能够满足12 MB·s-1波特率的光耦，采用光电隔离主要是为了消除来自外界的干扰。

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