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《西安工程大学》 2016年
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基于FPGA的PROFIBUS-DP从站在传动中的应用

梁鹏飞  
【摘要】:PROFIBUS总线是面向工厂自动化、流程自动化的一种协议开放的国际现场总线标准,因为其技术成熟,应用领域广泛,获得全球工业自动化的广泛认可。PROFIBUS-DP作为PROFIBUS总线的一个重要分支,市场份额占到80%左右,而国内关于PROFIBUS-DP的专用芯片基本上都是由国外厂商提供,致使我国自动化行业难以掌握该科技核心技术,在某种程度上限制了我国工业技术在该领域的发展,因此在该技术的研究上具有重大意义,而且应用前景非常广阔。与此同时,随着电子行业的飞速发展,各种微处理器得到广泛使用,其中包括FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)。其TOP_DOWN(自顶向下)的设计思想,可以将系统由整体到局部划分成不同的层次结构,再将每一层根据具体功能划分成不同的功能模块,最终将各个功能模块具体实现,组合成一个完整的系统,成功避开对具体器件结构的考虑。本文经过分析PROFIBUS-DP从站协议,制订了从站整体设计结构,使用Altera公司的Cyclone IV系列的FPGA芯片,应用语言结构较为宽松的Verilog HDL(硬件描述语言)实现PROFIBUS-DP从站协议软件部分,并且给出了物理层、数据链路层以及用户层的详细设计过程,同时进行了功能仿真,得到各个模块的仿真结果,进而验证各个模块的正确性。针对本文所设计的系统,搭建了以PC机模拟主站发送通信数据,借用串口调试助手对整体设计进行一致性验证的测试平台,得到了符合要求的实验数据,验证了本设计方案的合理性和可行性。
【学位授予单位】:西安工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP273;TN791

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