Profinet IC从站芯片开发步骤

一、HK-PROFINET-IC介绍：

     HK-PROFINET-IC 是一款适合于现场总线协议的嵌入式IC 模块产品。

利用HK-PROFINET-IC 模块可快速又轻松地把现场的设备集成到相应的网络而无需大量开发工作。因为小巧紧凑的外形，HK-PROFINET-IC 特别适用于小型设备或者空间狭小的设备集成通讯接口。HK-PROFINET-IC模块包含所有必需的部件，例如总线驱动、光电耦合器、变送器、微控制器以及必需的存储器和总线芯片。

     每个HK-Profinet-IC模块，其内部都带有自己的MCU，且MCU中移植了不同总线的协议栈，可以是PROFINET、EtherCAT、Ethernet/IP等，而主控MCU可通过UART或SPI与HK-Profinet-IC通信，发送或接收数据，或访问模块的寄存器等，所以该嵌入式模块不需要二次开发包，也不需要另外移植协议栈，只需要根据说明去对应地址拿数据或放数据即可。

本示例演示如何通过PUTTY终端调试软件实现对HK-PROFINET-IC模块输入输出数据的配置和映射

二、工具原料：

1 HK-PROFINET-IC模块

2 HK-PROFINET-IC评估版

3 RS232串口线

4 PUTTY终端调试软件

5 Modbus Poll调试软件

 

三、方法/步骤：

1、查阅嵌入式模块HK-PROFINET-IC的数据手册，理解该模块的基本结构组成和具备的通信方式。如下图，该嵌入式模块中CDI接口是HK-PROFINET-IC的配置调试接口，用于配置HK-PROFINET-IC的内部通讯参数。SDI和SSC是外部设备主控制器与HK-PROFINET-IC进行通讯，分别通过UART和SPI的通讯方式。在MemoryRegister里面需要实现一个数据映射，实现现场总线设备与嵌入主设备之间的数据交换。

2、与HK-PROFINET-IC评估板上拓展出来CDI接口连接。IC模块的CDI接口是一个UART接口（异步串行接口）具有3.3V CMOS信号电平。因此可以将PC的串行COMx接口连接到这样的终端接口（或串行USB转换器），然后使用终端仿真访问CDI菜单。这里使用的是Putty这个工具。

IC默认的SDI串口的参数是115200，8位，1停止位，奇偶校验位为偶，数据流无。打开Putty，设置好串口参数，电脑设备管理器中串口参数与其保持一致。

3、对IC模块上电，当与Putty软件是正确通信的话会进入HK-PROFINET-IC的配置界面，进入主菜单：

shell界面的主菜单分别有1.模块信息；2.接口配置；3.监控通讯；4.模块状态；9.关闭shell界面。

4、进行通信接口参数配置。在主菜单2选项接口配置中设置IC中接口的一些参数，选择2，可以进入接口的配置，接口配置的菜单如下图。

首先在这个里面1，2，3选项可以配置SDI（UART），CDI以及SSC（SPI）通讯的参数以及一些数据映射的配置。在SDI通讯里面，可以设置IC的modbus节点地址和串口参数（如波特率、校验方式）；CDI是IC的调试接口，一般保持默认的115200，8，1，even就行；SSC(SPI)的通讯参数设置同理，可以自己设置合适的参数。

5、IC中的数据映射及其关系。接口配置页面中4，5，6主要是输出数据的映射，主要是将SDI，SSC以及Fieldbus的输出数据与这三者的输入映射对应起来，在IC的MCU中实现数据的处理。这里主要是寄存器地址的对应。这里Input SSC地址为：0x1001-0x1080，Input SDI地址为：0x1401-0x1500，Input FBS地址为：0x1801-0x1900，Output SSC地址为：0x2001-0x2080，Output SDI地址为：0x2401-0x2500，Output FBS地址为：0x2801-0x2900. SSC和SDI的输入可以通过DateBroker映射到Feldbus的输出寄存器上，通过寄存器地址来进行映射的对应，反过来输出的数据也能映射到输入上。如下图

6、IC中数据映射的实现。例如下图中SDI Outputmapping设置的是SDI输出映射Fieldbus输入的数据，这里可以需要映射的寄存器的起始地址和寄存器的个数。图中现场总线输入0x1801为起始地址的10个寄存器对应SDI输出的10个寄存器，按顺序排列，即是寄存器地址0x1801~0x180a对应0x2401~0x240a，同理也可以在Filedbus Outputmapping中实现现场总线数据的映射，映射到SDI的输入数据上，这样就实现了现场总线的数据与SDI接口设备的通讯，能够将设备的数据与总线上的数据进行收发。主设备的主控MCU可通过UART或SPI与HK-Profinet-IC通信，发送或接收数据，或访问模块的寄存器等。

7、除了需要完成IC内部的数据映射以外，还需要针对性对相应现场总线协议的设备参数进行配置。在接口配置页面7.Fieldbus specific里面是配置现场总线的一些参数。

8、这里以PROFINET协议的IC模块的配置为例。从PROFINET IO设备协议的规范中可以了解到，PROFINET IO的设备通常包括模块module、子模块submodule、插槽slot、输入输出Input/Output。

因此第一步是，选择配置模块，其中1是配置输入输出的一些模块，2是配置设备ID，厂家ID和序列号的，3是配置通讯参数的，如以太网的IP地址，子网掩码，现场总线的站地址等等（根据不同的总线协议有不同的参数设置），这个可以到主站中进行配置。

 

9、PROFINET IC模块配置第二步，选择插槽进行配置

选择插槽配置

10、PROFINET IC模块配置第三步，选择需要的输入输出模块、类型、大小（字节数）

这里可以根据自己实际的需要来选择需要的输入输出模块。模块的选取除了通过CDI接口来配置，还可以通过模块内部寄存器的方式进行。每个插槽都对应在不同的寄存器上，规则如下：

插槽对应的寄存器地址

0x4101-0x4102 Module ID to Slot 0
0x4103-0x4104 Module ID to Slot 1
0x4105-0x4106 Module ID to Slot 2
0x4107-0x4108 Module ID to Slot 3
0x4109-Ox4l0a Module ID to Slot 4
Ox4l0b-Ox4l0c Module ID to Slot 5
Ox4l0d-Ox4l0e Module ID to Slot 6
Ox4l0f-0x4110 Module ID to Slot 7
0x4111-0x4112 Module ID to Slot 8

给相应的寄存器地址写对应输入输出的值就能给相应的插槽配置需要的输入输出模块。

11、对IC模块功能进行实际测试，验证是否能完成正确的输入输出数据的传输。图中代表用串口工具给相应的寄存器赋值，而进行配置输入输出模块。需要注意的是，当配置好了之后需要Reset一下IC模块，这样配置才会生效。

 

                                    

在接口配置中后面的几个菜单为：8是设置随机寄存器，9是重置模块，10是扩展数据映射，11是编辑器，12是恢复出厂。

以上就是所有的接口的设置。