4.4 PLCI/O接口軟件設計
PLCI/O接口軟件要完成兩個任務:一是根據主站MDT報文信息配置I/O接 口系統參數,完成初始化;二是在周期通訊過程中將I/O輸入模塊采集的數據編 輯成AT報文發送給主站,并讀取主站MDT報文數據寫入I/O接口 DPRAM存 儲區,完成數據交換。因此可分為I/O接口初始化和周期通訊兩個部分。
參數初始化
參數初始化主要是對I/O接口的系統參數進行配置,包括:參數加載與校驗, DM9000初始化以及DPRAM初始化三部分。其中參數加載與校驗是對系統缺省 參數、自定義參數進行配置,對時間和地址參數進行校驗;控制器DM9000初 始化是對標準以太網硬件進行配置,使它能夠正常收發報文,包括:設定物理地 址、設置接收報文緩沖區大小等等;DPRAM存儲區初始化則是將主站配置的系 統參數寫入到對應內存單元。
通訊初始化
通訊初始化是一個循環過程,包括CPO、CPI、CP2、CP3四個階段,通訊初始化完成后轉入CP4周期通訊階段。CP0~CP3階段完成了主從站非周期數據的傳遞。
通訊初始化的四個階段分別有不同的任務:
CP0通訊階段
在CP0階段,SERCOS-III主站會連續發送100次表征通信階段0的MDT
報文,從站讀取各自數據并在AT數據域中增加從站地址后轉發,最后以應答報 文AT響應主站。若主站收到100個AT報文且內容一致,則向從站發出“向 CP1轉換”指令,準備進入下一個通訊階段;否則切換至NRT(Non real-time Mode,非實時模式)狀態。
CP1通訊階段
在CP1階段,主站核查當前所有從站的配置、判斷SERCOS-III從站是否能 轉換為更高層的通訊階段。從站通過讀取服務通道中斷標志INT_SC_n (其中n 為服務通道號,取值范圍:〇~7)的狀態,執行n通道的非周期數據通訊。
CP2通訊階段
在CP2階段,SERCOS-III主站向各從站發送周期通訊所需配置的參數,包 括:周期通訊的時間槽、定時器的設定值、反饋采樣時間等等。然后執行“CP3 轉換檢查”指令,表明當前所處狀態。
CP3通訊階段
在CP3階段,從站對CP4階段的部分參數進行配置,并使先前配置的所有 參數處于有效狀態,然后執行“CP4轉換檢查”指令,激活主從通訊的同步狀 態標志位,準備進行周期通訊。
I/O接口完成初始化,進入CP4周期數據傳輸階段,此時從站內部定時器開 始計數,按照CP2階段設置的時間槽定期產生中斷,觸發中斷服務程序,在t2 時刻,主站向PLCI/0從站雙口 RAM緩沖區發送MDT報文,從站微處理器 AT91RM9200讀取并執行MDT報文中指令,把數據值傳送至I/O模塊相應輸出 端子,并將新采集的數據編輯成AT報文發送給主站,完成數據交換任務。
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