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

｛　．鋈　。电ｏｅｔｒｏ．　１专栏　ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线应用讲座（３）　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。　图１软件框架图　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。　３０　欢迎网上投稿ＷＷＷ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｃｏｒｎ　①修改ＧＳＤ　修改少量设备名称、序列号、　组态数据、用户参数等信息　②修改ｃｆｇ．ｈ　定义硬件相关、缓冲区大小、　设备属性等　图２软件开发步骤　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：　Ｖｅｎｄｏｒ＿Ｎａｍｅ＝”ＺＹ　Ｌｔｄ．Ｃｏ．”；／／公司名，用户自行修改　Ｍｏｄｅｌ＿Ｎａｍｅ＝”总线Ｉ／Ｏ”；１１设备名称，也是组态时该产品　的名称　ＯｒｄｅｒＮｕｍｂｅｒ＝”Ｉ，Ｏ２０ｌ０ｏ８０ｌ”；，，产品序列号，可按用户名　修改　Ｍｏｄｕｌｅ＝”ＤＯ８　ＬＥＤｓ”０ｘ２０；／／模块描述，组态数据Ｏｘ２０　表示１个字节输出，对应了８位输出开关量　１　Ｅｘｔ＿Ｍｏｄｕｌｅ　Ｐｒｍ＿Ｄａｔａ＿Ｌｅｎ＝１　Ｅｘｔ　Ｕｓｅｒ　Ｐｒｍ　Ｄａｔａ＿Ｒｅｆ（ｏ）＝ｚ　ＥｎｄＭｏｄｕ】ｅ　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—ＤＰＳＩＯ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。　竺竺　：　兰兰Ｈ三茎　！Ｈ　图３最简单更新调用　《电子技术应用》２０１０年第３６卷第９期　ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线应用讲座（３）　使用软件包前，首先要配置ｃｆｇ．ｈ头文件的宏定义，这　＿＿ｌ　．　．　Ｊ专栏　ｄｉａｇｃｈａｎｎｅ１．ＣｈａｎｎｅｌＢｙｔｅＴｙｐｅ＝ＣｈａｎｎｅｌＢｙｔｅ　Ｉｎ；　／／９节、　也　。　硬件相关的寄存器、缓冲区大小、设备属性等的定义。　输入通道　ｄｉａｇｃｈａｎｎｅ１．ＣｈａｎｎｅｌＮｕｍｂｅｒ＝２；　＿使用软件包，用户没有必要去考虑如何与模块通信，也　４　必．ｒ解ＰＲＯＦＩＢＵＳ技术细节，只需要关心设备功能的实　脱及如何组织数据。一个典型的前后台用户程序框图如　ｌ矧４所示。　＿／／通道号　ｄｉａｇ＿＿＿ｃｈａｎｎｅ１．Ｃｈａｎｎｅｌ＿ｒｒｙｐｅ＝ＣｈａｎｎｅｌＴｐｙｅ＿ｂｙｔｅ；／／类型为字节　＿　ｄｉａｇｃｈａｎｎｅ１．ＥｅｒｒＴｙｐｅ＝ＳＴＡＴＵＳＯＶＥＲＶＯＬＴＡＧＥ；／／错误为过压　ｄｉａｇｃｈａｎｎｅ１．Ｍｏｄｕｌｅ＿＿＿Ｎｕｍｂｅｒ＝２；　／／通道所属模块　，／发送诊断数据　ＳｅｔＤｉａｇＣｈａｎｎｅｌ（０，＆Ｄｉａｇｂｕｆ，＆ｄｉａｇ＿ｃｈａｎｎｅ１）；　中断服务程序　上　中断标记　当ＸＧａｔｅ—ＤＰＳ收到ＤＰ—Ｖ１读写请求，也将产生一个中　断，软件库将调用相应的回调函数。在这些回调函数中应首　先判断访问的ｓｌｏｔ＿ｎｕｍ、ｉｎｄｅｘ的合法性，基本格式如下：　ｓｗｉｔｃｈ（ｓｌｏｔ　ｎｕｍ）　其他中断处理　｛　ＣａＳｅ允许的：　允许的处理；　图４前后台用户程序流程图　ｂｒｅａｋ；　／／在这里使用同样格式进一步对　ｉｎｄｅｘ的合法性判断；完全合法则应答请求数据　ｃａｓｅ不允许的：　返回访问错误；　ｂｒｅａｋ；　软件包中有两个非常重要的函数ＤａｔａＵｐｄａｔｅ　０和　ＲｅｃｖＰｒｏｃｅｓｓ０。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：　＿ｌ　／／将数字量输入读回放到　ｓｙｓ．Ｉｎ＿ｓｙｓ．Ｉｎｄａｔａ［０】＝ｒｅｄＤ１０；　ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ从站应用广泛，使用通信接口模块来开　发总线Ｉ／Ｏ设备可以有效地缩短开发周期、节省成本投入，　并在可靠性上得到保障。ＸＧａｔｅ－ＤＰＳＩＯ符合大多数应用场　ｄａｔａ缓冲区中　ＤａｔａＵｐｄａ【ｅ（）；　ＲｅｃｖＰｒｏｃｅｓｓＯ；　，／上传输入数据　／／获取输出数据　输出到开关输出　合，其高可靠性、方便性、低成本性使其成为开发ＤＰ从站　设备的首选。　广州致远电子有限公司致力于嵌入式系统、工业通信　网络的技术研发与应用推广，　自主研发了一系列　ＤｒｉｖｅＤＯ（ｓｙｓ．Ｏｕｔ　ｄａｔａ［０１）；　／／将来自主站的输出数据Ｄ０　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　【Ｏ】中，而ｌ６位（２　Ｂ）计数器占用ｓｙｓ．Ｉｎ—ｄａｔａ【１…２】；８位开关　输出在ｓｙｓ．Ｏｕｔ＿ｄａｔａ［０１中。来自主站的用户参数数据放在　ＰＲＯＦＩＢＵＳ—ＤＰ网络产品，包括嵌入式模块、通讯卡、调试工　具、ＰＣ软件、ＯＰＣ服务器等，并提供基于ＰＲＯＦＩＢＵＳ总线的　整套组网方案及应用集成。　ｓｙｓ．Ｕｓｅｒ　ｐａｒａ［１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ＳｅｔＤｉ—　广州致远电子有限公司　地址：广州市天河区车陂路黄洲工业区３栋２楼　技术支持：ｆ０２０）２８２６７８４６　销售电话：（０２０）２８８７２３４２　２８８７２４５０　电子邮箱：ｐｒｏｆｉｂｕｓ＠ｅｍｂｅｄｃｏｎｔｒｏ１．ｃｏｍ　ａｇ＿Ｃｈａｎｎｅｌ０、ＳｅｔＤｉａｇ＿Ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｒ（）、ＳｅｔＤｉａｇ＿Ｄｅｖｉｃｅ０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：　ＳＴＲＵＣＴＤｉａｇ＿＿Ｃｈａｎｎｅｌ　ｄｉａｇ＿ｃｈａｎｎｅｌ；　＿／／通道相关诊断　◎ＰＲＯＦＩＢＵＳ系列产品　ＰＲＯＦＩＢＵＳ从站横块　Ｐ只ＯＦ　ＪＢＵＳ拚议分析蔫试工具　ＰＦＩＯＦＩＢＵ￥群荚ｊ殳赫ＰＲＯＦＩＢＵ￥　运动控镧设备　Ｐ冀ＯＦＩ８ＵＳ　分布式ｌ，Ｏ设备　ＰＲＯＦＩＢＵＳ　ＰＣ！　接口卡　集成ＰＲＯＦＩＢＵＳ挤议　的人机界丽　《电子技术应用》２０１０年第３６卷第９期　３１