原标题：基于总线协议标准实现DeviceNet适配器的应用设计

基于总线协议标准实现DeviceNet适配器的应用设计是一个复杂但重要的过程，它涉及到硬件和软件的多个方面。以下是一个详细的设计概述，包括关键组件、功能实现以及协议规范的应用。

一、DeviceNet概述

DeviceNet是一个开放的网络标准，其规范和协议都是开放的。供应商将设备连接到系统时，无需为硬件、软件或授权付费。任何人都能以名义上的复制成本（目前为250美元+邮费）从开放式DeviceNet供应商协会（ODVA）获得DeviceNet规范。DeviceNet是基于CAN总线的一种总线协议标准，因此实现DeviceNet适配器首先需要实现CAN总线的基本功能。

二、硬件设计

DeviceNet适配器的硬件设计主要包括以下几个关键组件：

1. 电源：为整个系统提供稳定的电力供应。

2. 单片机系统：

• 选用高性能的单片机，如Winbond公司的W78E58。这款单片机功能、引脚与80C52完全兼容，提供256B的内部RAM以及32KB的Flash EEPROM，满足DeviceNet协议程序的容量要求。

• 单片机主频高达40MHz，处理速度完全满足DeviceNet节点通信的实时性要求。

3. CAN控制器SJA1000：

• 负责DeviceNet总线报文的收发以及媒体访问控制等功能。

• 由于DeviceNet总线协议采用11位的标识符，因此SJA1000应工作在BasicCAN模式。

4. CAN收发器82C251：

• 主要作用是收发CAN总线上的信号。一方面将总线信号转换为CAN控制器所需的信号，另一方面将CAN控制器的输出信号转化为CAN总线信号。

5. 双口RAM IDT7005：

• 提供与其他应用电路的通信接口。具有2套完全独立的数据线、地址线、读写控制线，允许2个CPU对双口RAM的同一个单元在不同的时间进行读写。

• 其最高2个字节（1FFEH和1FFFH）分别兼做2个端口的中断逻辑单元。

1. 拨码开关及状态LED显示：

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

• 提供状态指示，如通信状态、错误状态等。

2. 看门狗及掉电保护电路：

• 保证系统的稳定性和可靠性，防止因单片机死机或掉电导致的数据丢失。

3. AnyBus接口：

• 作为一种通用的现场总线通信节点，提供与其他应用电路之间进行数据交换的接口标准，并对接口的引脚进行了严格的定义。

三、软件设计

软件设计主要围绕DeviceNet协议的实现展开，包括以下几个方面：

1. 协议栈实现：

• 根据DeviceNet规范实现协议栈，包括连接管理、报文传输、错误处理等功能。

2. 报文处理：

• 支持DeviceNet定义的两种报文类型：I/O报文和显式报文。

• I/O报文适用于实时性要求较高和面向控制的数据传输；显式报文适用于设备间的多用途点对点报文传递。

3. 连接管理：

• 实现连接的建立、维护和释放。为每个连接分配唯一的连接标识符（CID），并管理连接的优先级和状态。

4. 对象模型和设备描述：

• 根据DeviceNet规范定义的对象模型和设备描述，实现设备属性的管理、服务的调用和行为的控制。

5. 实时性和可靠性保证：

• 通过优化软件算法和硬件资源的使用，保证通信的实时性和可靠性。

四、应用设计

DeviceNet适配器可广泛应用于工业自动化领域，如智能泵/阀控制器、传感器、执行器等设备的通信接口。通过实现DeviceNet协议，这些设备可以方便地接入DeviceNet网络，实现与其他设备的互连互通和数据交换。

总之，基于总线协议标准实现DeviceNet适配器的应用设计是一个涉及硬件、软件和协议栈等多个方面的复杂过程。通过合理的设计和实现，可以开发出稳定、可靠、高效的DeviceNet适配器产品，满足工业自动化领域的各种需求。