基于FPGA的SERCOS-Ⅱ總線從站協(xié)議控制器的設計.pdf

1、SERCOS(Serial Real-time Communieation Specification,串行實時通訊協(xié)議)是一種專門用于在工業(yè)機械電氣設備的控制單元與數(shù)字伺服裝置之間實現(xiàn)串行實時通訊的協(xié)議標準。它全面而嚴格地定義了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及數(shù)據(jù)交換的報文結構等內容,并給出了大量數(shù)據(jù)結構和過程命令,可用于操作控制單元、伺服裝置及相關機械設備。SERCOS總線作為數(shù)字伺服和傳動數(shù)據(jù)通信的唯一國際標準,已經(jīng)成為未來發(fā)展趨勢之一。<

2、br>　　 總線專用芯片是現(xiàn)場總線技術的應用基礎,也是現(xiàn)場總線核心技術的物化體現(xiàn)形式。目前,世界上總線控制器主要由美國、日本和德國所生產(chǎn),我國目前應用的各種總線協(xié)議和總線控制器幾乎全部依賴進口。國內各大數(shù)控設備生產(chǎn)商對SERCOS總線的研究,尤其是對數(shù)字伺服控制系統(tǒng)中SERCOS總線控制器的設計開發(fā),還沒有得到突破性進展,與之相關的產(chǎn)品均被國外廠家所壟斷。從長遠發(fā)展來看,制定我國自己的總線協(xié)議和現(xiàn)場總線系統(tǒng)及芯片的研發(fā)對于提高我國制造

3、業(yè)總體水平有著重要的意義。
　　 本論文在對現(xiàn)有SERCOS-Ⅰ-Ⅲ總線控制器的構成詳細的分析的基礎上,構建了基于FPGA的SERCOS-Ⅱ總線從站協(xié)議控制器總體框架,采用Xilinx公司公司Spartan-3系列現(xiàn)場可編程門陣列(Field-programmable Gate Array)為核心器件,提出了基于FPGA的SERCOS-Ⅱ從站協(xié)議控制器總體設計方案,設計了SERCOS-Ⅱ從站協(xié)議控制器的數(shù)據(jù)鏈路層軟核,利用已有的