开发中使用的微处理器是80C196，其与SPC3的接口电路如图3—1。应当注意的是SPC3在使用Intel芯片并工作于同步模式时，内部有自己的地址锁存及解码电路，所以CPU的低8位地址线不经过573锁存器直接与 SPC3连接（低8位地址线与8位数据线分时共用传输线）。而CPU的高8位地址线直接与SPC3的AB0－AB7相连，且必须为00000XXX（X表示0、1信号都行），AB8－AB10必须为低。此时片选信号输入引脚不起作用，应当将其接至高电平。
CPU与SPC3通过SPC3的RAM交换数据，SPC3的双口RAM应在CPU地址空间中统一分配地址。CPU把这片RAM当作自己的外部RAM。CPU采用P3和P4口扩展外部存储器，P3口作为数据和低8位地址线，P4口作为高8位地址线。
SPC3与通信接口的电路示意图见图3—2。SPC3用于串行通信的4个管脚分别为XCTS、RTS、TXD和RXD。XCTS的含义为清除发送，是 SPC3的输入信号，表示允许SPC3发送数据。此信号低电平有效，应一直接低电平。RTS为SPC3的请求发送信号，其最终接到收发器的输出使能端。 RXD和TXD分别为串行接收和发送端口。
为提高系统的抗干扰性，SPC3内部线路必须与物理接口在电气上隔离。输入输出通道上的电气隔离，采用了6N137高速光耦。电源的电气隔离，采用了DCP0505这种5V到5V的隔离转换电源。
Profibus通信协议保障了通信的高可靠性，但这以硬件和软件设计为基础。在通信接口设计时，必须遵循一定的规范，如信号的隔离，总线接口与收发间避免线路过长，电源的滤波处理，收发器和光耦的限流电阻和负载电阻必须与收发器光耦配合适当等。
采用的高速光耦为6N137，收发器为SN75ALS176，通信速率可达6M波特率，可用于大部分的应用系统。如果用户需要更高的通信速率，可以将光耦换作可达25M波特率的HCPL－7720／7721。
4 通信接口的软件设计
从站程序包括3个部分：SPC3的初始化程序，SPC3的中断处理程序和具体的IO应用程序。程序采用结构化编程思想，以便于以后的功能拓展。SPC3 的初始化程序应放在具体IO应用的前面；SPC3的中断输出作为CPU的中断输入，对于C196来说，采用的是外部中断，中断入口地址为200EH。
在SPC3正常工作之前，必须进行初始化，以配置各个需要的寄存器。初始化程序功能结构见图4—1。
中断处理程序用于完成SPC3发生的各种事件的处理。主要有新的参数报文事件，全局控制命令报文事件，进入或退出数据交换状态事件，新的配置报文事件，新的地址设置报文事件，监测到波特率事件和看门狗溢出事件。
数据输入和输出处理（输入输出相对于主站而言）以及用户诊断数据输入可以放在应用程序循环中。在一个应用循环中，由应用来刷新输入BUF中的数据，保障所有输入数据是最新更新的数据。而SPC3在接收到由Profibus主站传送的不同输出数据时，会产生输出标志位（同样位于中断请求字单元），CPU通过在应用循环中轮询标志位来接收主站数据。相对于特定应用的诊断信息，需要实时传递到主站；主应用程序在应用循环中判断是否有可用的诊断BUF存在，当有空闲BUF时，应用程序输入诊断信息并请求更新。对于实时性要求严格的系统，应采用中断方式进行输出数据和诊断数据处理。
5 结 论
为验证所设计从站的Profibus功能及系统性能，需要确定实验方案并组建实验网络。实验中使用的主站采用SIEMENS的IM180主站模块和 DPMT主站软件。IM180附以主站软件可以实现对从站的状态监控及控制。实验还需要建立自定义从站的GSD文件，目的是为了使用开放的组态工具组态。使用SIEMENS的GSD－EditorV2．1（可以从Profibus用户组织的网站下载http：∥www．profibus．com）建立定制从站的GSD文件，可以减少定制GSD的周期，并能保证文件格式的正确性。
实验中采用的总线波特率为6M，连接器采用SIEMENS提供的接线器和自己设计的连接器。主站与从站可以保持可靠的通信。主站对从站发送的“从站地址设置”命令，从站可以正确的接收并处理，对从站的特别工作模式设定是通过全局命令完成，包括对从站锁定和同步的命令。实验结果表明这些功能都得到较好实现。
不同波特率下所达到的通信距离也是Profibus规范的一个重要指标。本实验中采用屏蔽双绞线验证从站的这一特性。表5—1为实验所达到的指标。
以上实验表明，所设计的从站完全符合Profibus标准。网络的数据传送速率可达6Mbps，且运行稳定，可以满足大多数应用的需求。
开发过程也证明了利用Profibus通信协议进行Profibus产品开发，可以极大地节约时间和人力。 SPC3芯片的使用方法简单，功能相对完善，可以满足智能DP从站的通信接口设计。