4.3 PLCI/O接口硬件設計
PLCI/O接口實現SERCOS-III協議有以下兩種方式:FPGA模式(Field— Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)和通用 MCU (Micro Control Unit,微處理器)+標準以太網硬件加載SERCOS軟件核心模式。由于FPGA模式通常 融合SERCOS總線控制器而不能夠自由選擇其余硬件,所以本文采用后者,進 一步提高系統接口的開放性。
PLCI/0接口硬件主要由微處理器AT91RM9200、高速以太網接口芯片 DM9000、雙口隨機存儲器DPRAM (容量16KX16Bit)和兩個光纖收發器(發 送器HFBR-1506AM,接收器HFBR-2506AM)等組成。
AT91RM9200是一款高性價比的通用微處理器,是PLCI/O接口的控制核心, 特點如下: 功耗低,處理速度快 VDDCORE的工作電流僅30.4mA,工作在 180MHz 時,處理速度高達 200MIPS (Million Instructions Per Second,每秒百萬 條指令)。擁有16KB的數據緩存和指令緩存,支持數據總線以
有2個3通道16位定時/計數器,122個可編程的I/O引腳以及4個 可編程擴展時鐘信號等資源。中斷控制器擁有8個優先級,可獨立屏蔽中斷源。外部集成多種標準接口,如:USB2.0全速雙端口,同步串行控制器 接口,串行外圍設備接口等。
支持10/100Mbps以太網數據傳輸,滿足SERCOS-III高速通信的要求。 DM9000是一款通用的以太網控制器芯片,集成了 SERCOS-III協議的物理層(PHY)和數據鏈路層(MAC),支持各種處理器按字節、字或雙字訪問內部存 儲單元,通過執行中斷服務程序完成主從站的數據收發。此外DM9000能夠以 最大限度自動配置線路帶寬,以全雙工通信模式實現標準100M以太網網卡的功 能,滿足SERCOS-III通訊要求,結構如圖4.4所示。
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