一种具有实时性的profinet总线接口装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及计算机通信技术以及工业自动化技术，特别涉及一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，包括PROFINET协议转换模块、数据缓存模块、控制模块以及应用设备接口模块，所述PROFINET协议转换模块连接至PROFINET总线。本申请使得应用设备开发者只需采用已有的、标准的通信接口方式即可方便、快速地完成与PROFINET总线接口装置的通信，进而实现与PROFINET总线的接入。本实用新型将为应用设备开发者提供一个已知的、不涉及PROFINET底层协议的标准总线接口，这会使应用设备开发者感觉是在和已有的标准总线通信一样。
【专利说明】—种具有实时性的PROFINET总线接口装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及计算机通信技术以及工业自动化技术，特别涉及一种具有实时性的PROFINET总线接口装置。
【背景技术】
[0002]PROFINET 由是由 PROFINET & PROFINET International (PI)国际组织推出的开放式工业以太网标准，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET具有以下特点:(I) PROFINET是基于工业以太网；(2) PROFINET遵循TCP/IP和IT标准；
[3]PROFINET是实时以太网；(3) PROFINET可以无缝集成现场总线系统。这些特点决定了 PROFINET作为一项战略性的技术创新，能为自动化通信领域提供一个完整的网络解决方案，囊括了诸如实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等当前自动化领域的热点话题，并且作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线(如PROFINET)技术，保护现有投资。
[0003]根据响应时间的不同，PROFINET支持下列三种通信方式:(I) TCP/IP标准通信；
(2)实时(RT)通信；(3)同步实时(IRT)通信。其实现方式如图1所示。对于TCP/IP标准通信，PROFINET基于工业以太网技术，使用TCP/IP和IT标准。TCP/IP是IT领域关于通信协议方面事实上的标准，尽管其响应时间大概在100 ms的量级，不过，对于工厂控制级的应用来说，这个响应时间足够。对于传感器和执行器设备之间的数据交换，系统对响应时间的要求更为严格，大概需要5 -1Oms的响应时间。PROFINET提供了一个优化的、基于以太网第二层的实时通信通道，通过该实时通道，极大地减少了数据在通信栈中的处理时间，因此，PROFINET获得了等同、甚至超过传统现场总线系统的实时性能。对于运动控制要求，PROFINET的同步实时(Isochronous Real-Time, IRT)技术可以满足运动控制的高速通信需求，在100个节点下，其响应时间要小于1ms，抖动误差要小于I μ s，以此来保证及时的、确定的响应。
[0004]PROFINET虽然兼容标准以太网通信协议，但对于有实时性通信要求的设备而言，接入PROFINET必须支持PROFINET协议对标准以太网的扩展部分，而不是用常规的以太网接口方式即可顺利地接入。因此，传统上对于这部分应用设备的开发者来说，只能遵循开放的PROFINET协议，从底层将PROFINET接口开发纳入到整个应用设备开发中。由于PROFINET协议较为复杂，这种开发方式对一般的应用设备开发者来说难度较大，周期较长。
[0005]现有接入技术方案不具有满足PROFINET实时性通信模式的能力，只能要求开发者使用专用芯片或模块，直接从PROFINET底层开发做起，其开发工作需要涉及到PROFINET的具体细节，这样会使开发难度和周期大大增加。例如专利申请号为CN201120090299.6，专利申请日为2011年3月31日，名称为“基于ANYBUS-S模块的PROFINET工业以太网输入输出单元”的实用新型专利，其具体技术方案为:一种基于ANYBUS-S模块的PROFINET工业以太网输入输出单元，包括:PR0FINET接口单元，完成对ANYBUS-S的初始化并控制其用于与PROFINET之间进行数据通信；1/0接口单元，通过8255进行单片机1/0 口扩展，通过光耦隔离和AD、DA转换电路完成外围数字量和模拟量数据的处理；短路保护与自诊断单元，在I/O接口单元电路中发生短路时，断开电源给予短路保护，并将短路过程中的诊断数据传送给PROFINET 接口 单元。
[0006]上述专利为了实现远程的IO控制功能，就要求开发者使用专用模块ANYBUS-S，然后通过微控制器以及锁存器与专用模块ANYBUS-S通过地址、数据总线来实现数据的交互，而这部分开发工作耗时而又繁琐。同时这种PROFINET接入也不具有实时通信能力。
实用新型内容
[0007]为减少开发难度和缩短开发周期，使设备开发者集中于应用设备本身以及应用设备而无需过多关注PROFINET协议细节，现提出不需要开发者使用专用芯片或模块、并且具有实时通信能力的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置。
[0008]为实现上述技术效果，本实用新型技术方案如下:
[0009]一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:包括PROFINET协议转换模块、数据缓存模块、控制模块以及应用设备接口模块，所述PROFINET协议转换模块连接至PROFINET总线，所述数据缓存模块与PROFINET协议转换模块相连，所述控制模块与数据缓存模块相连，所述应用设备接口模块与所述控制模块相连，所述应用设备接口模块通过应用设备通讯总线与应用设备相连。
[0010]所述各相连模块之间的信号均为双向传递。
[0011]各部分的工作原理如下:
[0012]所述PROFINET协议转换模块实现PROFINET物理层、网络数据链路层、网络层以及传输层通信协议，负责从所述数据缓存模块处提取原始数据，然后以PROFINET协议报文的形式发送至PROFINET总线；同时负责从PROFINET总线接收协议报文，以原始数据的形式存储到所述数据缓存模块中。
[0013]所述数据缓存模块负责分别存储欲转发至应用设备和欲转发至PROFINET总线的原始数据，从而使所述PROFINET总线接口装置达到实时通信模式的要求，为防止数据冲突，发至应用设备和PROFINET总线的原始数据分别放置于不同的数据区块中。
[0014]所述控制模块负责从所述数据缓存模块中获取欲转发至应用设备的原始数据并将其转发给所述应用设备接口模块，同时从所述应用设备接口模块处提取应用设备欲发送至PROFINET总线的原始数据，并存储至所述数据缓存模块。
[0015]所述应用设备接口模块负责按照应用设备通信总线协议，从应用设备处获取原始数据，然后发送给所述控制模块，同时也将所述控制模块从PROFINET总线上获取的原始数据发送到应用设备通信总线上。
[0016]总线接口装置包括PROFINET总线通信单元7、数据缓冲器8、微控制器9、以及总线收发器10，所述PROFINET协议转换模块为PROFINET总线通信单元，PROFINET总线通信单元包括PROFINET物理层接口和PROFINET通信控制器，数据缓存模块为数据缓冲器，所述控制模块为微控制器内核，应用设备接口模块为SPI总线接口单元，所述SPI总线接口单元包括SPI总线控制器和总线收发器；所述PROFINET物理层接口和PROFINET通信控制器信号连接，PROFINET通信控制器与数据缓冲器信号连接，微控制器内核与数据缓冲器信号连接，SPI总线控制器与微控制器内核信号连接，总线收发器与SPI总线控制器信号连接，应用设备通过SPI总线与总线收发器信号连接，PROFINET总线与PROFINET物理层接口信号连接。
[0017]总线接口装置包括PROFINET总线通信单元13、数据缓冲器14、微控制器15、以及电平转换器16。其中PROFINET总线通信单元13在物理上包括PROFINET物理层接口 13a以及PROFINET通信控制器13b ;微控制器15在物理上包括微控制器内核15a和IO外设控制器15b ;在逻辑上，PROFINET总线通信单元13对应于所述的PROFINET协议转换模块2，数据缓冲器14对应于所述的数据缓存模块3，微控制器内核15a对应于所述的控制模块4，IO外设控制器15b和电平转换器16组成的并口接口单元17对应于所述的应用设备接口模块5。
[0018]本实用新型的优点在于:
[0019]1、一种具有实时性的PROFINET总线接口装置使得应用设备开发者只需采用已有的、标准的通信接口方式即可方便、快速地完成与PROFINET总线接口装置的通信，进而实现与PROFINET总线的接入。本实用新型将为应用设备开发者提供一个已知的、不涉及PROFINET底层协议的标准总线接口，这会使应用设备开发者感觉是在和已有的标准总线通
信一样。
[0020]2、一种具有实时性的PROFINET总线接口装置中的所述应用设备接口模块可以根据不同的应用设备通信总线(如并口、UART、SP1、I2C、PCI)等进行适配，以满足不同的应用设备开发者的需求。
[0021]3、一种具有实时性的PROFINET总线接口装置中采用了所述数据缓存模块，通过这种方式能够方便地实现大规模的高速数据交换，为具有实时性要求的PROFINET通信提供保障。本实用新型创造性地用于PROFINET总线接口装置来实现大规模的高速数据交换，以满足PROFINET实时工作模式的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是PROFINET总线体系结构示意图。
[0023]图2是本实用新型的PROFINET总线接口装置的逻辑组成框图。
[0024]图3是本实用新型实施例1的PROFINET总线接口装置的物理实现框图。
[0025]图4是本实用新型较佳实施例的PROFINET总线接口装置的工作流程图。
[0026]图5是本实用新型实施例2的PROFINET总线接口装置的物理实现框图。
[0027]附图中:PR0FINET总线接口装置1、6、12，PROFINET协议转换模块2，数据缓存模块3，控制模块4，应用设备接口模块5，PROFINET总线通信单元7，PROFINET物理层接口 7a，PROFINET通信控制器7b，数据缓冲器8，微控制器9，微控制器内核9a，SPI总线控制器％，总线收发器10，SPI总线接口单元11，PROFINET总线通信单元13，PROFINET物理层接口13a，PROFINET通信控制器13b，数据缓冲器14，微控制器15，微控制器内核15a，10外设控制器15b,电平转换器16。
【具体实施方式】
[0028]一种具有实时性的PROFINET总线接口装置包括PROFINET协议转换模块2、数据缓存模块3、控制模块4以及应用设备接口模块5，所述PROFINET协议转换模块2连接至PROFINET总线，所述数据缓存模块3与PROFINET协议转换模块2相连，所述控制模块4与数据缓存模块3相连，所述应用设备接口模块5与所述控制模块4相连，所述应用设备接口模块5通过应用设备通讯总线与应用设备相连。所述各相连模块之间的信号均为双向传递。
[0029]所述PROFINET协议转换模块2实现PROFINET物理层、网络数据链路层、网络层以及传输层通信协议，负责从所述数据缓存模块3处提取原始数据，然后以PROFINET协议报文的形式发送至PROFINET总线；同时负责从PROFINET总线接收协议报文，以原始数据的形式存储到所述数据缓存模块3中。所述数据缓存模块3负责分别存储欲转发至应用设备和欲转发至PROFINET总线的原始数据，从而使所述PROFINET总线接口装置I达到实时通信模式的要求，为防止数据冲突，发至应用设备和PROFINET总线的原始数据分别放置于不同的数据区块中。所述控制模块4负责从所述数据缓存模块3中获取欲转发至应用设备的原始数据并将其转发给所述应用设备接口模块5，同时从所述应用设备接口模块5处提取应用设备欲发送至PROFINET总线的原始数据，并存储至所述数据缓存模块3。所述应用设备接口模块5负责按照应用设备通信总线协议，从应用设备处获取原始数据，然后发送给所述控制模块4，同时也将所述控制模块4从PROFINET总线上获取的原始数据发送到应用设备通信总线上。
[0030]总线接口装置包括PROFINET总线通信单元7、数据缓冲器8、微控制器9、以及总线收发器10，所述PROFINET协议转换模块为PROFINET总线通信单元，PROFINET总线通信单元包括PROFINET物理层接口和PROFINET通信控制器，数据缓存模块为数据缓冲器，所述控制模块为微控制器内核，应用设备接口模块为SPI总线接口单元，所述SPI总线接口单元包括SPI总线控制器和总线收发器；所述PROFINET物理层接口和PROFINET通信控制器信号连接，PROFINET通信控制器与数据缓冲器信号连接，微控制器内核与数据缓冲器信号连接，SPI总线控制器与微控制器内核信号连接，总线收发器与SPI总线控制器信号连接，应用设备通过SPI总线与总线收发器信号连接，PROFINET总线与PROFINET物理层接口信号连接。
[0031]总线接口装置包括PROFINET总线通信单元13、数据缓冲器14、微控制器15、以及电平转换器16。其中PROFINET总线通信单元13在物理上包括PROFINET物理层接口 13a以及PROFINET通信控制器13b ;微控制器15在物理上包括微控制器内核15a和10外设控制器15b ;在逻辑上，PROFINET总线通信单元13对应于所述的PROFINET协议转换模块2，数据缓冲器14对应于所述的数据缓存模块3，微控制器内核15a对应于所述的控制模块4，10外设控制器15b和电平转换器16组成的并口接口单元17对应于所述的应用设备接口模块5。
[0032]当应用设备有数据要发送到PROFINET节点时，首先，应用设备根据应用设备通信总线协议发送数据至应用设备通信总线。然后所述应用设备接口模块接收并按协议提取出原始数据，通过内部数据、地址、控制总线发送原始数据至所述控制模块。然后所述控制模块将这部分原始数据写入所述数据缓存模块中自定义的发送缓冲区中。然后所述PROFINET协议转换模块从所述数据缓存模块的发送缓冲区中读出原始数据，最后按照PROFINET协议形成PROFINET协议报文发送到PROFINET总线上。
[0033]反过来，当PROFINET总线上有数据要发送到应用设备时，首先由所述PROFINET协议转换模块从PROFINET总线上接收PROFINET协议报文，并提取原始数据，写入所述数据缓存模块的接收缓冲区中。然后，所述控制模块从所述数据缓存模块的接收缓冲区中读出这部分原始数据，并通过内部数据、地址、控制总线发送给所述应用设备接口模块。然后，所述应用设备接口模块接收来自所述控制模块的原始数据，并根据应用设备通信总线协议发送数据至应用设备通信总线。最后，应用设备从应用设备通信总线中接收数据并按应用设备通信总线协议提取出数据。
[0034]如图2所示，为了将应用设备接入PROFINET总线，PROFINET总线接口装置I应该至少具备下列逻辑功能模块:PR0FINET协议转换模块2、数据缓存模块3、控制模块4以及应用设备接口模块5。其中，PROFINET协议转换模块2实现PROFINET物理层、网络数据链路层、网络层以及传输层通信协议，负责从数据缓存模块3处提取原始数据，然后以PROFINET协议报文的形式发送至PROFINET总线；同时负责从PROFINET总线接收协议报文，以原始数据的形式存储到数据缓存模块3中。
[0035]数据缓存模块3负责分别存储欲转发至应用设备和欲转发至PROFINET总线的原始数据，其中，为防止数据冲突，发至应用设备和PROFINET总线的原始数据分别放置于不同的数据区块中。
[0036]控制模块4负责从数据缓存模块3中获取欲转发至应用设备的原始数据并将其转发给应用设备接口模块5，同时从应用设备接口模块5处提取应用设备欲发送至PROFINET总线的原始数据，并存储至数据缓存模块3。
[0037]应用设备接口模块5负责按照应用设备通信总线协议，从应用设备处获取原始数据，然后发送给控制模块4，同时也将控制模块4从PROFINET总线上获取的原始数据发送到应用设备通信总线上。
[0038]实施例1
[0039]图3示出了实施例的PROFINET总线接口装置6的物理实现框图。在物理上，该总线接口装置包括PROFINET总线通信单元7、数据缓冲器8、微控制器9、以及总线收发器10。其中PROFINET总线通信单元7在物理上包括PROFINET物理层接口 7a以及PROFINET通信控制器7b ;微控制器9在物理上包括微控制器内核9a和SPI总线控制器％。在逻辑上，PROFINET总线通信单元7对应于图2所述的PROFINET协议转换模块2。数据缓冲器8对应于图2所述的数据缓存模块3。微控制器内核9a对应于图2所述的控制模块。SPI总线控制器9b和总线收发器10组成的SPI总线接口单元11对应于图2所述的应用设备接口模块。以下对每个单元进行详述。
[0040]PROFINET总线通信单元7包含PROFINET通信控制器7b和PROFINET物理层接口7a。在物理上，二者可以独立也可以集成在一起。在本实施例中，采用PROFINET协议转换芯片ERTEC200，其内部将通信控制器7b和PROFINET物理层接口 7a集成在了一起，直接实现了包含PROFINET物理层在内的通信协议，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期。
[0041]数据缓冲器8提供了图2中数据缓存模块3的功能，它需要能够提供双向读写的数据存储能力。本实施例中采用一块8K的双口 RAM实现，它通过地址数据控制总线分别与微控制器9以及PROFINET总线通信单元7相连。采用这种方式能够方便地实现大规模的高速数据交换，为PROFINET实时通信方式提供保障。
[0042]微控制器9为核心处理器,一般包含有微控制器内核9a及一些外设模块。微控制器内核提供图2中控制模块4的功能，而外设模块则可能提供图2中应用设备接口模块5的部分功能。在本实施例中，微控制器7选用TI公司的TMS320F2812芯片，该芯片带有128KX 16bit片内FLASH和18KX 16bit片内SRAM存，不需要扩展程序存储器和数据存储器，减少了元器件数量。该芯片除了提供微控制器内核9a外，还集成了 SPI总线控制器％，因此能够用于实现图2中设备接口模块5的部分功能，简化了硬件设计，缩短了开发周期。
[0043]总线收发器10用于完成SPI总线控制器9b与SPI总线的物理层接口。总线收发器10与SPI总线控制器9b共同提供了图2中应用设备接口模块的功能。这两部分在物理上可以是独立的，也可以是集成在一起的。在本实施例中，二者是独立的，SPI总线控制器位于微控制器9的内部，而总线收发器则采用独立的隔离总线收发器ADUM1401实现。
[0044]图4示出了实施例的PROFINET总线接口装置I的工作流程图。
[0045]当应用设备有数据要发送到PROFINET节点时，首先，应用设备根据应用设备通信总线协议(实施例中为SPI协议)发送数据至应用设备通信总线。然后应用设备接口模块(实施例中为9b与10)接收并按协议提取出原始数据，通过内部数据、地址、控制总线发送原始数据至控制模块(实施例中为9a)。然后控制模块将这部分原始数据写入数据缓存模块(实施例中为8)中自定义的发送缓冲区中。然后PROFINET协议转换模块(实施例中为7)从数据缓存模块的发送缓冲区中读出原始数据，最后按照PROFINET协议形成PROFINET协议报文发送到PROFINET总线上。
[0046]反过来，当PROFINET总线上有数据要发送到应用设备时，首先由PROFINET协议转换模块(实施例中为7)从PROFINET总线上接收PROFINET协议报文，并提取原始数据，写入数据缓存模块(实施例中为8)的接收缓冲区中。然后，控制模块(实施例中为9a)从数据缓存模块的接收缓冲区中读出这部分原始数据，并通过内部数据、地址、控制总线发送给应用设备接口模块(实施例中为％与10 )。然后，应用设备接口模块接收来自控制模块的原始数据，并根据应用设备通信总线协议发送数据至应用设备通信总线。最后，应用设备从应用设备通信总线中接收数据并按应用设备通信总线协议(实施例中为SPI协议)提取出数据。
[0047]实施例2
[0048]图5示出了实施例变体的PROFINET总线接口装置12的物理实现框图。在物理上，该总线接口装置包括PROFINET总线通信单元13、数据缓冲器14、微控制器15、以及电平转换器16。其中PROFINET总线通信单元13在物理上包括PROFINET物理层接口 13a以及PROFINET通信控制器13b ;微控制器15在物理上包括微控制器内核15a和10外设控制器15b。在逻辑上，PROFINET总线通信单元13对应于图2所述的PROFINET协议转换模块
2。数据缓冲器14对应于图2所述的数据缓存模块3。微控制器内核15a对应于图2所述的控制模块。10外设控制器15b和电平转换器16组成的并口接口单元17对应于图2所述的应用设备接口模块。以下对每个单元进行详述。
[0049]PROFINET总线通信单元13包含PROFINET通信控制器13b和PROFINET物理层接口 13a。在物理上，二者可以独立也可以集成在一起。在本实施例中，采用PROFINET协议转换芯片ERTEC200，其内部将通信控制器13b和PROFINET物理层接口 13a集成在了一起，直接实现了包含PROFINET物理层在内的通信协议，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期。
[0050]数据缓冲器14提供了图2中数据缓存模块3的功能，它需要能够提供双向读写的数据存储能力。本实施例中采用一块4K的双口 RAM实现，它通过地址数据控制总线分别与微控制器15以及PROFINET总线通信单元13相连。采用这种方式能够方便地实现大规模的高速数据交换，为PROFINET实时通信方式提供保障。
[0051]微控制器15为核心处理器,一般包含有微控制器内核15a及一些外设模块。微控制器内核提供图2中控制模块4的功能，而外设模块则可能提供图2中应用设备接口模块5的部分功能。在本实施例中，微控制器7选用TI公司的TMS320F28335芯片，该芯片带有256KX 16bit片内FLASH和34KX 16bit片内SRAM存，不需要扩展程序存储器和数据存储器，减少了元器件数量。该芯片除了提供微控制器内核15a外，还集成了 IO外设控制器15b，因此能够用于实现图2中设备接口模块5的部分功能。
[0052]电平转换器16用于完成IO外设控制器15b与5V并口总线的物理层接口。电平转换器16与IO外设控制器15b共同提供了图2中应用设备接口模块的功能。这两部分在物理上可以是独立的，也可以是集成在一起的。在本实施例中，二者是独立的，IO外设控制器位于微控制器15的内部，而电平转换器16则采用独立的SN74ALVC164245实现，实现3.3V与5V电平的相互转换。实施例2的工作流程由图4给出，不再赘述。
[0053]在本申请中，应用设备通信总线可以具有多种形式，如并口总线、SPI总线、UART总线、I2C总线等已有的标准的总线。
【权利要求】
1.一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:包括PROFINET协议转换模块(2)、数据缓存模块(3)、控制模块(4)以及应用设备接口模块(5)，所述PROFINET协议转换模块(2)连接至PROFINET总线，所述数据缓存模块(3)与PROFINET协议转换模块(2)相连，所述控制模块(4)与数据缓存模块(3)相连，所述应用设备接口模块(5)与所述控制模块(4)相连，所述应用设备接口模块(5)通过应用设备通讯总线与应用设备相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:所述各相连模块之间的信号均为双向传递。
3.据权利要求2所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:所述PROFINET协议转换模块(2)实现PROFINET物理层、网络数据链路层、网络层以及传输层通信协议，负责从所述数据缓存模块(3)处提取原始数据，然后以PROFINET协议报文的形式发送至PROFINET总线；同时负责从PROFINET总线接收协议报文，以原始数据的形式存储到所述数据缓存模块(3)中。
4.据权利要求2所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:所述数据缓存模块(3)负责分别存储欲转发至应用设备和欲转发至PROFINET总线的原始数据，从而使所述PROFINET总线接口装置(I)达到实时通信模式的要求，为防止数据冲突，发至应用设备和PROFINET总线的原始数据分别放置于不同的数据区块中。
5.据权利要求2所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:所述控制模块(4)负责从所述数据缓存模块(3)中获取欲转发至应用设备的原始数据并将其转发给所述应用设备接口模块(5)，同时从所述应用设备接口模块(5)处提取应用设备欲发送至PROFINET总线的原始数据，并存储至所述数据缓存模块(3)。
6.据权利要求2所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:所述应用设备接口模块(5)负责按照应用设备通信总线协议，从应用设备处获取原始数据，然后发送给所述控制模块( 4)，同时也将所述控制模块(4)从PROFINET总线上获取的原始数据发送到应用设备通信总线上。
7.据权利要求1-6任意一项所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:总线接口装置(6)包括PROFINET总线通信单元(7)、数据缓冲器(8)、微控制器(9)以及总线收发器(IO )，所述PROFINET协议转换模块(2 )为PROFINET总线通信单元(7 )，PROFINET总线通信单元(7)包括PROFINET物理层接口(7a)和PROFINET通信控制器(7b)，数据缓存模块(3)为数据缓冲器(8)，所述控制模块(4)为微控制器内核(9a)，应用设备接口模块(5)为SPI总线接口单元(11)，所述SPI总线接口单元(11)包括SPI总线控制器(9b)和总线收发器(10);所述PROFINET物理层接口(7a)和PROFINET通信控制器(7b)信号连接，PROFINET通信控制器(7b)与数据缓冲器(8)信号连接，微控制器内核(9a)与数据缓冲器(8)信号连接，SPI总线控制器(9b)与微控制器内核(9a)信号连接，总线收发器(10)与SPI总线控制器(9b)信号连接，应用设备通过SPI总线与总线收发器(10)信号连接，PROFINET总线与PROFINET物理层接口(7a)信号连接。
8.据权利要求1-6任意一项所述的一种具有实时性的PROFINET总线接口装置，其特征在于:总线接口装置(12)包括PROFINET总线通信单元(13)、数据缓冲器(14)、微控制器(15)、以及电平转换器(16);其中PROFINET总线通信单元(13)在物理上包括PROFINET物理层接口(13a)以及PROFINET通信控制器(13b);微控制器(15)在物理上包括微控制器内核(15a)和IO外设控制器(15b);在逻辑上，PROFINET总线通信单元(13)对应于所述的PROFINET协议转换模块(2)，数据缓冲器(14)对应于所述的数据缓存模块(3)，微控制器内核(15a)对应于所述的控制模块(4)，IO外设控制器(15b)和电平转换器(16)组成的并口接口单元(17 )对应于所述的应用设备接口模块(5 )。
【文档编号】H04L29/10GK203522805SQ201320211286
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2013年4月24日
【发明者】周宏林, 肖文静, 代同振, 况明伟, 吴建东 申请人:中国东方电气集团有限公司