原標題：基于總線協議標準實現DeviceNet適配器的應用設計

基于總線協議標準實現DeviceNet適配器的應用設計是一個復雜但重要的過程，它涉及到硬件和軟件的多個方面。以下是一個詳細的設計概述，包括關鍵組件、功能實現以及協議規范的應用。

一、DeviceNet概述

DeviceNet是一個開放的網絡標準，其規范和協議都是開放的。供應商將設備連接到系統時，無需為硬件、軟件或授權付費。任何人都能以名義上的復制成本（目前為250美元+郵費）從開放式DeviceNet供應商協會（ODVA）獲得DeviceNet規范。DeviceNet是基于CAN總線的一種總線協議標準，因此實現DeviceNet適配器首先需要實現CAN總線的基本功能。

二、硬件設計

DeviceNet適配器的硬件設計主要包括以下幾個關鍵組件：

1. 電源：為整個系統提供穩定的電力供應。

2. 單片機系統：

• 選用高性能的單片機，如Winbond公司的W78E58。這款單片機功能、引腳與80C52完全兼容，提供256B的內部RAM以及32KB的Flash EEPROM，滿足DeviceNet協議程序的容量要求。

• 單片機主頻高達40MHz，處理速度完全滿足DeviceNet節點通信的實時性要求。

3. CAN控制器SJA1000：

• 負責DeviceNet總線報文的收發以及媒體訪問控制等功能。

• 由于DeviceNet總線協議采用11位的標識符，因此SJA1000應工作在BasicCAN模式。

4. CAN收發器82C251：

• 主要作用是收發CAN總線上的信號。一方面將總線信號轉換為CAN控制器所需的信號，另一方面將CAN控制器的輸出信號轉化為CAN總線信號。

5. 雙口RAM IDT7005：

• 提供與其他應用電路的通信接口。具有2套完全獨立的數據線、地址線、讀寫控制線，允許2個CPU對雙口RAM的同一個單元在不同的時間進行讀寫。

• 其最高2個字節（1FFEH和1FFFH）分別兼做2個端口的中斷邏輯單元。

1. 撥碼開關及狀態LED顯示：

• 用于設置波特率（如125kbps、250kbps、500kbps）和MAC ID（0~63）。

• 提供狀態指示，如通信狀態、錯誤狀態等。

2. 看門狗及掉電保護電路：

• 保證系統的穩定性和可靠性，防止因單片機死機或掉電導致的數據丟失。

3. AnyBus接口：

• 作為一種通用的現場總線通信節點，提供與其他應用電路之間進行數據交換的接口標準，并對接口的引腳進行了嚴格的定義。

三、軟件設計

軟件設計主要圍繞DeviceNet協議的實現展開，包括以下幾個方面：

1. 協議棧實現：

• 根據DeviceNet規范實現協議棧，包括連接管理、報文傳輸、錯誤處理等功能。

2. 報文處理：

• 支持DeviceNet定義的兩種報文類型：I/O報文和顯式報文。

• I/O報文適用于實時性要求較高和面向控制的數據傳輸；顯式報文適用于設備間的多用途點對點報文傳遞。

3. 連接管理：

• 實現連接的建立、維護和釋放。為每個連接分配唯一的連接標識符（CID），并管理連接的優先級和狀態。

4. 對象模型和設備描述：

• 根據DeviceNet規范定義的對象模型和設備描述，實現設備屬性的管理、服務的調用和行為的控制。

5. 實時性和可靠性保證：

• 通過優化軟件算法和硬件資源的使用，保證通信的實時性和可靠性。

四、應用設計

DeviceNet適配器可廣泛應用于工業自動化領域，如智能泵/閥控制器、傳感器、執行器等設備的通信接口。通過實現DeviceNet協議，這些設備可以方便地接入DeviceNet網絡，實現與其他設備的互連互通和數據交換。

總之，基于總線協議標準實現DeviceNet適配器的應用設計是一個涉及硬件、軟件和協議棧等多個方面的復雜過程。通過合理的設計和實現，可以開發出穩定、可靠、高效的DeviceNet適配器產品，滿足工業自動化領域的各種需求。