发表于:2007-01-18 14:22:00
楼主
1.决定为哪种类型的设备设计DeviceNet接口,并在DeviceNet规范中找到与其对应的设备描述。
DeviceNet规范不仅仅是一个物理连接协议规范,通过定义标准的设备模型促进不同厂商设备之间的互操作性,属于同一设备模型的所有设备都必须支持共同的标识和通讯状态数据。因此在进行DeviceNet接口软硬件设计之前,首先应该熟悉开发对象在DeviceNet规范中的设备描述,在此基础上进行下一步的设计开发工作。
在进行软硬件开发之前,还应该明确DeviceNet接入产品的功能。大多数DeviceNet产品只具备从机的功能,开发从机功能产品首要考虑的问题是I/O通讯。DeviceNet支持多种数据通讯方式,如循环、状态改变、位选通、查询等。位选通式通讯主要用于那些含有少量的位数据的传感器或其它从机设备,查询式通讯是一种主要的I/O数据交换手段,必须在所有的应用中加以考虑。状态改变式通讯是增加网络吞吐量并降低网络负载的有效方法,由于它允许延用CAN协议中的多主机特性,在开发新产品时,应该考虑它。
另一个要考虑的问题是设备信息的显示报文通讯功能,DeviceNet协议要求所有设备支持显示报文通讯。DeviceNet对象和报文路由对象必须由显示报文来访问,如在DeviceNet 规范中定义的那样。此外报文的分段功能虽然不是必须具备的,但对显示报文信息应答及所有使用32位标识场的产品时要进行考虑。如果所开发的产品还支持通过DeviceNet接口进行上载/下载组态或对固件进行版本更新,则必须对发送和接受信息采用显示报文的分段功能。
2.进行DeviceNet接口的硬件设计
在进行DeviceNet接口的硬件设计之前,首先要选择DeviceNet接口的相关硬件器件。包括CAN 控制器芯片、CAN总线收发器、DeviceNet接入电缆(粗缆和细缆)、设备分接头、电源分接头。在选定相关的器件之后,根据器件的特性进行相关电路设计。
DeviceNet规范允许使用开放式和密封式的连接器,还可以使用大尺寸(小型)和小尺寸(微型)的可插式密封连接器。一般采用小尺寸连接头和开放式接头比较方便,如果配以其它接线部件则可进行即插即用的安装。在一些不能使用以上两种接头的场所和工作环境比较恶劣的场所则一般采用密封式的连接器。
在DeviceNet中目前只有125k、250k和500K三种速率。由于严格的网络长度限制,它不支持CAN的1M速率。一般在DeviceNet设备中设置跳线选择开关来选择设备的通讯速率。
DeviceNet设备的物理层可以选择使用光电隔离,完全由网络供电的设备和与外界无电路连接的设备(如传感器)可以不用隔离。而与外部设备有电路联系的设备应该具有隔离,光电隔离器件的速度很重要,因为它决定了收发器的总延时,DeviceNet规范中要求最大延时不能超过40ns。
一般来讲,在应用中,DeviceNet多数从站设备使用Intel 82527 、Philips SJA1000或 Motorola 68HC705X4芯片. 多数主站设备使用Philips 82C200芯片。由于不同厂商提供的CAN控制器芯片在功能和引脚上有很大的不同,因此CAN控制器芯片相关电路的设计需要对所选择的CAN芯片有相当的熟悉程度,而DeviceNet接口的硬件设计也主要集中在这一部分的电路设计上。
3.根据DeviceNet规范进行软件设计和实现
DevienNet规范采用了对象建模的方法,在DeviceNet规范中对象模型的几个相关术语分别解释为:
类:一组表现相同系统成分的对象;
实例:类中某一特定对象的实际代表;
属性:对象外部可见特性的描述;
行为:说明对象如何响应特定事件;
服务:对象和/或对象类支持的功能。
对象模型为管理和实现DeviceNet产品组件的属性(数据),服务(方法或步骤)和行为提供了一个模板。模型为每个属性提供了由4个数字组成的寻址方案。它们分别是节点地址(MAC ID),对象类标识符,实例编号和属性编号。这四级地址与显式报文连接相结合,将数据从DeviceNet网络上的一点传送到另一点。
按照DeviceNet规范的要求,同类设备由于在规范中具有相同的设备描述,因此开发的DeviceNet接口必然表现相同的特性,生产和/或消费同一组I/O数据,并包括一组相同的可配置属性。不同设备的对象模型应该按照DeviceNet规范的要求对设备的标识对象、连接对象、DeviceNet对象、信息路由器对象、参数对象等分别进行定义。定义设备的对象模型时必须列出下列各项:
*设备中存在的所有对象;
*每个对象的实例数;
*对象是否影响设备的整体行为;
*对象和其它对象的接口。
4.决定设备的配置及编写设备的EDS文件
DeviceNet接口的软硬件设计完成以后,需要对设备进行配置,也就是定义设备可配置的参数和访问这些参数的公共接口。包括可配置属性的下列信息:
*配置设备参数数据;
*参数对设备行为的影响
*所有参数组
*访问设备配置的公共接口
在给出设备的标准数据文文件和参数对象的类实例的同时,应遵照DeviceNet规范编写设备的电子数据文文件(EDS),EDS是一个简单文件格式,供货商可以将产品的特殊信息提供给其它供货商。这样可以具有友好的用户配置工具,可以很容易的更新,无需经常修正配置软件工具。
5.完成DeviceNet一致性声明,并进行一致性测试