LON总线的USB2.0接口卡的研制

2.3接口卡的抗干扰设计

工业现场的环境一般来说较为恶劣．存在多种干扰。为保证通信的准确无误，延长硬件使用寿命，该适配器除采用通常的供电和接地抗干扰措施外，主要是要避免和消除来自网络介质的静电泄放(ESD)和电磁干扰(EMI)，即主要针对FTT-IOA来设计抗干扰电路。

对于ESD，在印刷电路板(PCB)设计中应提供一个导入大地的通道．还要不致引起整个PCB电压的升降。具体采用火花放电隙和箝位二极管来实现。对于EMI，因为FTT-IOA对垂直杂散电磁场最不敏感，而对水平杂散电磁场最敏感。所以在PCB设计中应使FTT-IOA尽量远离水平杂散电磁场区域。对于不可避免的杂散电磁场，应使其相对于FTT-IOA垂直分布。

3 LOnWorks接口卡软件设计

3.1 Neuron芯片的编程语言——Neouron C

Neuron芯片有一套专门的开发语言——Neuron C。Neuron C派生于ANSI C，并增加了对I／O、事件处理、报文传送和分市式数据对象的支持，是开发Neuron芯片应用程序的重要工具。其语法扩展包括软件定时器、网络变量、显式报文、多任务调度、EEPROM变量和附加功能等。其中，显示报文的使用为LON节点间的通信及互操作提供了基础。通过对不同节点分配网络地址，即可实现节点之间的数据传递。也就是说，LON接口卡中的3150通过构造和解析报文实现了与LON网用户节点的通信。

3．2 CY7C6801 3的开发工具

Cypress公司对CY7C680 1 3提供了较为完备的开发套件CY3681。它包括带128脚CY7C68013的硬件开发板、相应的控制面板(Control panel)和GPIF代码自动生成软件(GPIFT001)。对于内核8051的开发采用Keil开发工具。

3．3 LonWorks接口卡的软件设计

该接口卡的程序包含两大部分：一是存储在CY7C68013中的USB驱动程序和与3150的并口通信程序：二是存储在3150外部Flash中的并口通信程序以及LonTalk协议转换程序。USB驱动程序在开发套件CY368 1中已有支持用户，只要调用即可。而与31 50的并口通信程序则采用Keil C51语言编写，并通过usB口下载到CY7C68013的8051内核中。3150外部Flash中的并口通信程序以及LonTalk协议转换程序采用Neuron C语言编写，并采用LonWorks开发工具——LonBuilder中的Neuron C编译器对程序进行编译，生成ROM映像文件，最后下载到片外Flash中。  
在8051的并口通信程序中，需要模拟3150的并口通信从A方式。以下为并口通信程序中主要模块的C51程序，包括同步模块(sync—loop())；握手模块(hndshkO)；并口数据传送接收模块(pio read()；pio write(void))；令牌传递模块(pass token())。

void sync-loop(void)

{unsigned char rb；

do{RW=0；hndshk()；PB=CMD RESYNC；CS=0；CS=I；hndshk（）；

PB=EOM；CS=0；CS=1；hndshk（）；PB=0xff；RW=I；CS=0；rb=PB；

CS=I；}while(rb!=CMD ACKSYNC)；token=MASTER；}

void hndshk(void)

{while((hs=INTO)==1)；}

vo id pio_read(void)

{unsigned char cmd；unsigned char i；

PB=0xff；hndshk（）；RW=1；cmd=PB；CS=0；CS=1；

if(cmd==CMD—XFER){hndshk()；pio．1en=PB；CS=0；CS=1；}

else pio．1en=o=pass—token()；}

void pio-write(void)

{unsigned char sd；

hndshk（）；RW=0；PB=CMD—XFER；CS=0；CS=1；hndshk0；PB=pio．

1en；CS=0；CS=1：

for(sd=0；sd
<PIO．1EN；SD++){HNDSHK（）；PB=PIO．DAT[SD]；CS=0；CS=L；}pass_token()；RW=1；}

void pass_token(void)

{ifftoken==MASTER){hndshk()；RW=0；PB=EOM；CS=0；CS=1：

token=SLAVE；}

else token="MASTER"；}

根据硬件设计，将3150芯片的I／O定义为并行(parallel)I／O对象类型。定义并行I／O对象的Neuron C源代码为IO 0 parallel slave P BUS，其中，P BUS为所定义的I／O对象名称。Neuron将从并口得到的报文解析，再利用Neuron C的消息传送机制，将解析的消息传送给适配器下层的应用节点。读取数据的Neuron C函数为io_in()，其格式如下：io in(P BUS，addressl)；

其中，P_BUS为并口IO对象名称，addressl为接收并口数据的地址。发消息的Neuron C函数为msg send()。

值得注意的是，Neuron芯片的应用CPU在执行该io_in()函数时会处于等待状态，也就是说等待数据时应用CPU不能处理其它I／O事件、定时器终止、网络变量更新或报文到达事件。如果2 0字符时间内尚没有接收到数据，则可能使Wat Chdog定时器产生超时错。在10MHz的输入时钟下，watchdog的超时时间是0．84s(该时间随输入时钟而改变)。通常情况下，调度程序(scheduler)会周期性地对watchdog定时器进行复位，但当程序处理一个较长的任务(task)如io in()时，则有可能终止watChdog定时器，这将导致整个节点的复位。为避免产生这种情况，同时使程序尽可能多地接收到达的数据，本节点程序在接收数据这个任务中周期性地调用函数watchdog update()。