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4.3 PLCI/O接口硬件設計

PLCI/O接口實現(xiàn)SERCOS-III協(xié)議有以下兩種方式：FPGA模式（Field— Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列）和通用 MCU (Micro Control Unit，微處理器）+標準以太網硬件加載SERCOS軟件核心模式。由于FPGA模式通常 融合SERCOS總線控制器而不能夠自由選擇其余硬件，所以本文采用后者，進 一步提高系統(tǒng)接口的開放性。

PLCI/0接口硬件主要由微處理器AT91RM9200、高速以太網接口芯片 DM9000、雙口隨機存儲器DPRAM (容量16KX16Bit)和兩個光纖收發(fā)器（發(fā) 送器HFBR-1506AM，接收器HFBR-2506AM)等組成。
AT91RM9200是一款高性價比的通用微處理器，是PLCI/O接口的控制核心, 特點如下： 功耗低，處理速度快 VDDCORE的工作電流僅30.4mA,工作在 180MHz 時，處理速度高達 200MIPS (Million Instructions Per Second，每秒百萬 條指令）。擁有16KB的數(shù)據緩存和指令緩存，支持數(shù)據總線以8/16/32位數(shù)據寬 度進行讀寫操作。

有2個3通道16位定時/計數(shù)器，122個可編程的I/O引腳以及4個 可編程擴展時鐘信號等資源。中斷控制器擁有8個優(yōu)先級，可獨立屏蔽中斷源。外部集成多種標準接口，如：USB2.0全速雙端口，同步串行控制器 接口，串行外圍設備接口等。

支持10/100Mbps以太網數(shù)據傳輸，滿足SERCOS-III高速通信的要求。 DM9000是一款通用的以太網控制器芯片，集成了 SERCOS-III協(xié)議的物理層（PHY)和數(shù)據鏈路層(MAC)，支持各種處理器按字節(jié)、字或雙字訪問內部存 儲單元，通過執(zhí)行中斷服務程序完成主從站的數(shù)據收發(fā)。此外DM9000能夠以 大限度自動配置線路帶寬，以全雙工通信模式實現(xiàn)標準100M以太網網卡的功 能，滿足SERCOS-III通訊要求，結構如圖4.4所示。

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