发31硬件设计在接口电路的设计中主要有两种方法：一是使用微处理器利用软件来模拟PROFIBUS现场总线协议。此设计的成本很低，但需要充分了解PROFIBUSDP协议和运行机制，软件编程工作量大，可靠性不易保证，通信速度也受到限制。二是使用PROFIBUS专用协议芯片ASIC。此设计的成本较高，技术指标高，自主性高，只需了解ASIC的工作原理。在本次通讯接口的设计中采用的是第二种方法，使用的是ASIC结合微处理器来完成设计。为使PROFIBUSDP接口实现简单、方便，达到快速提供产品的目的，采用西门子公司的专用通信协议芯片SPC3完成PROFIBUSDP总线的协议。SPC3集成了完整的PROFIBUSDP协议，能自动检测总线的波特率从96Kbps到12Mbps，集成了15KB的双口RAM，它本
f身具有地址锁存和片选功能，上电后自动执行PROFIBUSDP的从站状态机。SPC3内部15KB双口RAM地址空间为00H～5FFH，以8个字节为一个单元（段），分成192段（0～191）。按功能可分为三个区域：00H～15H为处理器参数区，包括工作模式寄存器、从站最小延迟时间寄存器、内部集成看门狗定时器寄存器、用于中断的寄存器以及状态寄存器等16H～3FH为组织参数区用于设置DP缓冲区中各个缓冲块（BUF）的指针（首地址）和长度，并且这些设置必须在SPC3的离线状态下完成40H～5FFH为DP缓冲区，是DP数据的缓冲区，包括3个输入数据BUF、3个输出数据BUF、2个诊断BUF、2个辅助BUF、设置参数BUF、通信接口配置BUF和可读通信接口配置BUF等。SPC3内部集成一个看门狗定时器，操作于三种不同的状态：波特率监测、波特率控制和DP控制。内部的异步串行收发器（UART）实现串并数据流的相互转换，空闲定时器控制串行总线电缆上的时序微序列器（MS，microseque
cer）控制整个SPC3的工作过程。PROFIBUSDP通讯转换接口采用89C52微处理器作为中央处理器，DP接口芯片采用SPC3。89C52负责将现场采集的信号进行处理、分析和分类，然后通过SPC3传送到PROFIBUSDP总线，同时监测SPC3，接收DP主站送来的指令和数据，并进行相应的操作。电路结构示意图如图1所示。图1电路结构示意图图2PROFIBUSDP状态机
89C52微处理器扩展了32KB的数据存储器（RAM），时钟信号是通过SPC3分频得到的，外围电路还包括了带EEPROM的看门狗，模数（AD）转换、数模（DA）转换、DIDO接口和数码显示电路。其中，EEPROM主要用于存放从站地址、ID号等配置信息数码显示电路主要用于显示一些从站信息而模数AD）转换、数模（DA）转换、DIDO接口使通讯转换接口能够胜任AI、AO、DIr