基于Profibus DP的自适应波特率HUB模块设计与应用
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 符号对照表 | 第10-11页 |
| 缩略语对照表 | 第11-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 课题研究背景和选题意义 | 第15-16页 |
| 1.2 Profibus现场总线概述 | 第16-21页 |
| 1.2.1 Profibus现场总线概述 | 第16-17页 |
| 1.2.2 Profibus协议主要特点 | 第17-18页 |
| 1.2.3 Profibus标准 | 第18-19页 |
| 1.2.4 Profibus协议简介 | 第19-21页 |
| 1.3 国内外相关技术发展现状 | 第21-22页 |
| 1.4 论文主要研究内容和设计创新 | 第22页 |
| 1.5 设计难点 | 第22-23页 |
| 1.6 论文结构 | 第23-25页 |
| 第二章 自适应波特率HUB模块硬件逻辑设计 | 第25-47页 |
| 2.1 模块功能和硬件总体架构 | 第25-27页 |
| 2.1.1 模块功能概述 | 第25页 |
| 2.1.2 硬件总体逻辑设计 | 第25-27页 |
| 2.2 电源功能电路设计 | 第27-32页 |
| 2.2.1 24V热插拔电路 | 第28-29页 |
| 2.2.2 24V转 5V电路 | 第29-30页 |
| 2.2.3 5V转 3.3V电路 | 第30-32页 |
| 2.3 复位电路设计 | 第32-36页 |
| 2.3.1 复位要求 | 第32页 |
| 2.3.2 复位原理分析 | 第32-34页 |
| 2.3.3 复位实现方案 | 第34-36页 |
| 2.4 调试接口分析 | 第36-37页 |
| 2.5 DP电路设计 | 第37-40页 |
| 2.5.1 总线设计分析 | 第37-38页 |
| 2.5.2 总线原理设计 | 第38-40页 |
| 2.6 环境温度和现场电源监测电路设计 | 第40-41页 |
| 2.6.1 环境温度监测电路设计 | 第40-41页 |
| 2.6.2 现场电源监测电路设计 | 第41页 |
| 2.7 时钟单元电路设计 | 第41-44页 |
| 2.7.1 负载电容 | 第41-42页 |
| 2.7.2 振荡器的增益余量 | 第42-43页 |
| 2.7.3 外部电阻 | 第43页 |
| 2.7.4 时钟误差分析 | 第43-44页 |
| 2.8 指示灯及硬件接口定义 | 第44-47页 |
| 2.8.1 指示灯说明 | 第44-45页 |
| 2.8.2 欧式连接器定义 | 第45-47页 |
| 第三章 自适应波特率HUB模块FPGA固件实现 | 第47-53页 |
| 3.0 FPGA固件总体架构设计 | 第47-48页 |
| 3.1 数据接收模块设计 | 第48-49页 |
| 3.1.1 功能简介 | 第48页 |
| 3.1.2 方案设计 | 第48-49页 |
| 3.2 波特率检测模块 | 第49-50页 |
| 3.2.1 功能简介 | 第49页 |
| 3.2.2 方案设计 | 第49-50页 |
| 3.3 故障检测模块设计 | 第50-52页 |
| 3.3.1 功能简介 | 第50-51页 |
| 3.3.2 方案设计 | 第51-52页 |
| 3.4 数据发送以及控制LED灯模块设计 | 第52-53页 |
| 3.4.1 功能简介 | 第52页 |
| 3.4.2 方案设计 | 第52-53页 |
| 第四章 自适应波特率HUB模块MCU固件实现 | 第53-59页 |
| 4.1 MCU固件总体架构设计 | 第53-55页 |
| 4.1.1 固件设计总体架构 | 第53-54页 |
| 4.1.2 函数执行关系 | 第54-55页 |
| 4.2 周期上报数据模块设计 | 第55-56页 |
| 4.3 诊断数据模块设计 | 第56-57页 |
| 4.4 读取电源状态模块设计 | 第57-59页 |
| 第五章 测试和应用 | 第59-65页 |
| 5.1 气候环境以及EMC电磁兼容测试 | 第59-61页 |
| 5.1.1 气候环境测试 | 第59页 |
| 5.1.2 电磁兼容测试 | 第59-61页 |
| 5.2 HUB模块系统集成测试 | 第61-63页 |
| 5.2.1 功能测试 | 第61-62页 |
| 5.2.2 故障注入测试 | 第62页 |
| 5.2.3 信号完整性测试 | 第62-63页 |
| 5.2.4 回归测试 | 第63页 |
| 5.3 HUB模块现场应用 | 第63-65页 |
| 5.3.1 单元结构 | 第63-64页 |
| 5.3.2 总线连接 | 第64页 |
| 5.3.3 级联应用 | 第64-65页 |
| 第六章 总结和展望 | 第65-67页 |
| 6.1 设计总结 | 第65页 |
| 6.2 工作展望 | 第65-67页 |
| 致谢 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-71页 |
| 附录 | 第71-87页 |
| 附录A：自适应波特率HUB模块模板实物图 | 第71-73页 |
| 附录B：带有自适应波特率HUB模块的机柜 | 第73-75页 |
| 附录C：部分测试结果波形 | 第75-87页 |
| 作者简介 | 第87-88页 |
