05_05_单片机和嵌入式系统编程_01_V1.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 12 课后作业和预习 作业，复习和思考：分组提交以STM32F103x系列为MCU的电路，实现以下内容： 外接5V电源输入； 按照上述架构给出一个电路连接（接口不算） Altium、PADS、Cadence等绘图软件绘制原理图； 将原理图采用截图的方式放置在word中。 说明为什么使用这种芯片、你的设计理由。 人员数目自由确定：不超过15人。 签名给出班级、学号、姓名 提示：可选自带ADC、也可以选择 预习： * * 本 节 结 束！ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 控制框图： 网络化： * * 3.4 基于网络的控制系统 通过前面的讲述可以大致归纳一下现场总线的结构特点： 结构上形成设备的网络式连接：(1)节省大量线缆、槽架、连接件； (2)连线设计与接头校对的工作量也大大减少 ； (3)增加现场控制设备无需增设新的电缆 实现了工业数据的网络式远程传输与集中管理，扩大了操作人员的视野，为远程监视与操作提供了基础条件。（无人值守机站 ） 将控制功能模块置入现场设备，实现了全分布式控制系统 支持总线供电 为自动化系统与其它信息系统的沟通，为实现企业的管理控制一体化创造了条件。 节约线缆? * * 3.5 现场总线系统的结构特点 扩大操作视野(甚至可以直接在办公室操作底层控制器)? * * 3.5 现场总线系统的结构特点(续1) 传统 4-20 mA只能看到 I/O 子系统 现场总线 视野可以扩展到现场仪表 控制器 控制系统网络 现场总线 远程输入/输出 子系统 控制器 控制系统网络 网络化、全分布式控制系统：各种仪器仪表、控制器、远程操作人员之间可以协同的工作? * * 3.5 现场总线系统的结构特点(续2) 4.1 主要的现场总线 2003年4月，IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准，规定10种类型的现场总线: TS61158现场总线 ControlNet和Ethernet/IP现场总线 Profibus现场总线 P-NET现场总线 FF HSE现场总线 SwiftNet现场总线 World FIP现场总线 Interbus现场总线 FF H1现场总线 PROFInet现场总线 国内工业总线：EPA，G-link,Symotion与NCUC-BUS。 Symotion是一种用于运动控制的实时工业总线。可应用于运动控制器，电机驱动器，PLC，编码器光栅尺与其它工业现场执行器互连。 * * 4 几种现场总线介绍 基金会现场总线的主要技术内容，包括： FF通信协议； 用于完成开放互连模型中第2～7层通信协议的通信栈(Communication Stack)； 用于描述设备特征、参数、属性及操作接口的DDL设备描述语言、设备描述字典； 用于实现测量、控制、工程量转换等应用功能的功能块、实现系统组态、调度、管理等功能的系统软件技术； 以及构筑集成自动化系统、网络系统的系统集成技术。 * * 4.2 基金会现场总线 LonWorks是由美国Echelon公司推出并由它与摩托罗拉、东芝公司共同倡导，于1990年正式公布而形成的。它采用了ISO／OSI模型的全部七层通讯协议，采用了面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通信速率从300bps至1．5Mbps不等，直接通信距离可达2700m (78kbps，双绞线)。 支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质，并开发了相应的本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。 LonWorks技术所采用的LonTalk协议被封装在称之为Neuron的神经元芯片中而得以实现。 集成芯片中有3个8位CPU，一个用于完成开放互连模型中第1和第2层的功能，称为媒体访问控制处理器，实现介质访问的控制与处理。 第2个用于完成第3～6层的功能，称为网络处理器，进行网络变量的寻址、处理、背景诊断、路径选择、软件计时、网络管理，并负责网络通信控制，收发数据包等。 第3个是应用处理器，执行操作系统服务与用户代码。芯片中还具有存储信息缓冲区，以实现CPU之间的信息传递，并作为网络缓冲区和应用缓冲区。 ? * * 4.3 LonWorks现场总线 ProfiBus由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的，已经成为德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准。 PROFIBUS是一个系列，包含： ProfiBus -DP：用于分散外设间的高速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。 ProfiBus -FMS：FMS意为现场信息规范， ProfiBus -