PROFIBUS-DP总线I/O设备的开发——基于XGate-DPS10的应用——下篇（软件设计）<br/>

PROFIBUS-DP总线I/O设备的开发——基于XGate-DPS10的应用——下篇（软件设计）

2010-01-27广州致远电子有限公司

电子技术应用 2010年9期

PROFIBUS-DP总线I/O设备的开发
——基于XGate-DPS10的应用——下篇（软件设计）

如果说硬件是设备的躯体，那么软件则是设备的灵魂。上期文章中详细介绍了基于 XGate-DPS10的总线 I/O设备硬件设计，至此，已构建了一个完整的设备躯体。但是，这个设备还不能正常运行，因为它还没有灵魂，不知道自己该做什么，怎么做。本期文章将介绍如何使用XGate-DPS软件库设计设备软件，通过下面的介绍，您可以快速地让您的设备具有思想，最终成为一个功能完整的设备。

1 XGate-DPS软件库结构

XGate-DPS系列模块都提供了软件库，用户使用该软件库可以快速开发出设备软件。图 1是该软件库的结构图，整个软件架构将 XGate-DPS的资源展示给用户，这些资源包括输入数据、输出数据、用户参数数据、配置数据、诊断数据等等。图中，灰色背景部分表示需要用户编程。软件库针对 8051、ARM平台做了硬件相关的接口驱动，一般不需要做任何更改，如果使用新的硬件平台，用户需要修改UART驱动。

软件库自行完成UART数据传输控制、命令发送和接收及相关分析处理，即图中的“XGate数据处理”部分；在“XGate数据处理”的上层，提供了用户接口函数 API，用户使用这些函数完成对 XGate-DPS的操作；一些基于事件的操作，如 DP-V1的读写和数据传输请求，“XGate数据处理”将通过回调方式获取应答和处理；用户应用程序APP可以直接访问 XGate资源，但是，必须使用 API来更新这些资源。

2 XGate-DPS软件设计步骤

用户使用该软件库对 XGate-DPS10的操作其实就是完成回调函数、使用API更新资源、访问资源数据。整个设计遵循图 2所示的5个步骤，每个步骤需要完成的工作在图中作了注释，其中，大多数场合不需要步骤3；在不使用DP-V1的情况下步骤4几乎也是可以忽略的。

3总线I/O设备的GSD文件

GSD文件是设备描述文件，当一个设备确定了其功能和参数后，GSD文件也就确定了。设备的 GSD文件一般是通过修改示例GSD文件生成，示例GSD文件中的大部分关键字和参数已经确定而不需要修改。本例中修改示例如下：

修改的内容一部分是设备的名称、序列号等信息，另一部分是设备组态数据和用户参数数据部分。设备组态数据指示了设备的输入输出大小，决定了通信数据结构，组态数据的设置可以查看 XGate-DPS10数据手册的附录；用户参数数据是为了限定或指示设备数据的范围或意义的，更详细的信息请参考《XGate-DPS10数据手册》。

4 APP设计及回调函数

软件库提供了 demo示例代码，一个软件库基础操作单元如图3所示。

在使用软件包前，首先要配置 cfg.h头文件的宏定义，这包括与硬件相关的寄存器、缓冲区大小、设备属性等的定义。

使用软件包，用户没有必要去考虑如何与模块通信，也不必了解 PROFIBUS技术细节，只需要关心设备功能的实现及如何组织数据。一个典型的前后台用户程序框图如图4所示。

软件包中有两个非常重要的函数 DataUpdate（）和RecvProcess（），调用这两个函数实现数据的交换。接收到的交换数据在 sys.Out_data[]数组中，要发送的数据需要放到sys.In_data[]中。例如：

放到 sys数组中的数据顺序与 GSD文件描述的设备信息顺序是一致的。在本例中，8位开关输入量在 sys.In_data [0]中，而 16位（2 B）计数器占用 sys.In_data[1…2]；8位开关输出在 sys.Out_data[0]中。来自主站的用户参数数据放在sys.User_para[]数组中，用户可以根据这些数据的意义设置设备相关功能。

XGate-DPS10支持用户诊断，用户可以调用 SetDiag_Channel（）、SetDiag_Identifier（）、SetDiag_Device（）等函数来完成用户诊断的发送，在发送这些诊断前，需要将诊断信息赋值到定义好的结构体中，例如：

STRUCT_Diag_Channel diag_channel; //通道相关诊断