現(xiàn)場(chǎng)總線專用芯片可行性分析報(bào)告-文庫吧
2024-11-11 13:13 本頁面
【正文】 鐘 。 ? 曼徹斯特編碼與解碼，遵照基金會(huì)總線協(xié)議生成數(shù)據(jù)幀以接收數(shù)據(jù)幀 。 ? 4/8 級(jí)可編程發(fā)送 FIFO（先入先出隊(duì)列 ）。 ? 8/16 級(jí)可編程接收 FIFO（先入先出隊(duì)列）。 ? 通過中斷向上報(bào)告各種錯(cuò)誤信息 。 ? 可內(nèi)部 loopback（回環(huán)） 模式或外部連接模式進(jìn)行自測(cè)試 。 ? 內(nèi)含 DMA（直接存儲(chǔ)器存?。?接口，可與標(biāo)準(zhǔn) DMA 控制器相 連接 。 ? 自動(dòng)線上數(shù)據(jù)極性探測(cè)并接收 。 ? 自動(dòng)監(jiān)視發(fā)送超長(zhǎng)錯(cuò)誤 。 ? 可編程保持幀間距 。 ? 自動(dòng)監(jiān)視發(fā)送幀間距，接收幀間距及發(fā)送幀與接收幀之間的幀間距 。 ? 自動(dòng)節(jié)點(diǎn)時(shí)間計(jì)數(shù)，保持同步 。 ? 自動(dòng)位時(shí)間計(jì)數(shù)，保持同步 。 ? 幀校驗(yàn)（ CRC 循環(huán)冗余校驗(yàn) ）自動(dòng)生成以及校驗(yàn) 。 ? 低功耗設(shè)計(jì)。 ? 提供數(shù)據(jù)鏈路層的基本幀控功能 。 ? 自動(dòng)接收取消（對(duì)應(yīng)于幀控要求以及節(jié)點(diǎn)地址），并在取消后接收部分自復(fù)位 。 ? 接收取消（對(duì)應(yīng)接收過程中出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤），并在取消后可自動(dòng)復(fù)位 。 ? 自動(dòng) 令牌定時(shí)器計(jì)數(shù)值載入 。 項(xiàng)目主要技術(shù)難點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)； 項(xiàng)目的主要技術(shù)難點(diǎn)是 低 功耗設(shè)計(jì) ， 在流程工業(yè)的某些領(lǐng)域（如石油、化工等）中，要求儀表等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須滿足本質(zhì)安全要求。通常整個(gè)設(shè)備耗電要在 mA 級(jí)，這就要求必須采用低功耗現(xiàn)場(chǎng)總線 專用 芯片。 低功耗設(shè)計(jì)一直是集成電路設(shè)計(jì)的一個(gè)難題。 項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是提供數(shù)據(jù)鏈路層的基本幀控功能，以及內(nèi)嵌 DMA接口 ?；編毓δ芸梢栽诮邮諗?shù)據(jù)幀的同時(shí)，判定出該數(shù)據(jù)幀的類型，以方便上層應(yīng)用的處理。內(nèi)嵌 DMA 接口可以直接和外部的 DMA 控制器相連，減少收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)的中斷過多，提高系統(tǒng)的效率。 項(xiàng)目完成對(duì)本行業(yè)、本地區(qū)促進(jìn)作用； 1）搶占現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)前沿，發(fā)展民族工業(yè) 自動(dòng)化產(chǎn)業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的革命性技術(shù)，在這樣的技術(shù)跨越期，及時(shí)攻克現(xiàn)場(chǎng)總線核心技術(shù)，將給國(guó)內(nèi)工控企業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會(huì)，打破國(guó)外公司在中國(guó)自動(dòng)化領(lǐng)域的統(tǒng)治地位，重樹民族自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)。 本項(xiàng)目將圍繞現(xiàn)場(chǎng)總線芯片、開發(fā)平臺(tái)等現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題展開攻關(guān)，取得一批國(guó)際領(lǐng)先的成果。 2）推動(dòng)儀表、控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步 現(xiàn)場(chǎng)總線芯片、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的研究與開發(fā)將為我國(guó)儀表、控制系統(tǒng)行業(yè)提供本領(lǐng)域核心的技術(shù)，使我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際先 進(jìn)行列。目前國(guó)外自動(dòng)化產(chǎn)品大量進(jìn)入中國(guó)，對(duì)我國(guó)儀表自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)造成了巨大的沖擊。只有技術(shù)上有所突破，才可能迎頭趕上，打破國(guó)外產(chǎn)品對(duì)中國(guó)的市場(chǎng)壟斷。 3）實(shí)現(xiàn)工業(yè)企業(yè)的低成本技術(shù)改造 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)采用總線結(jié)構(gòu)，取消了傳統(tǒng) DCS 中大量的線纜，節(jié)省了控制室空間，控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，取消了昂貴的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，施工費(fèi)用下降，據(jù)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)算，整個(gè)工程成本將比 DCS 低 30%。 由于現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)將控制功能下放到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可以將復(fù)雜的控制功能分解到多個(gè)設(shè)備中并發(fā)執(zhí)行，消除了 DCS 集中控制的性能瓶頸，大大提 高了整個(gè)系統(tǒng)的性能。 在 DCS 系統(tǒng)中，一旦 DCS 發(fā)生故障就將造成災(zāi)難性后果。由于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)具有控制功能分布的特點(diǎn)，部分設(shè)備故障，不會(huì)影響全局。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中包括大量的診斷信息，可以預(yù)知、預(yù)測(cè)故障的發(fā)生。上述特點(diǎn)都大大提高了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的可靠性。 相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)； 目前生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線芯片的廠商有 4家，它們的產(chǎn)品是美國(guó) Smar 的 FB3050、美國(guó) Shi
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