如果說(shuō)硬件是設(shè)備的軀體，那么軟件則是設(shè)備的靈魂。上期文章中詳細(xì)介紹了基于XGate-DPS10的總線I/O設(shè)備硬件設(shè)計(jì)，至此，已構(gòu)建了一個(gè)完整的設(shè)備軀體。但是，這個(gè)設(shè)備還不能正常運(yùn)行，因?yàn)樗€沒(méi)有靈魂，不知道自己該做什么，怎么做。本期文章將介紹如何使用XGate-DPS軟件庫(kù)設(shè)計(jì)設(shè)備軟件，通過(guò)下面的介紹，您可以快速地讓您的設(shè)備具有思想，最終成為一個(gè)功能完整的設(shè)備。
1 XGate-DPS軟件庫(kù)結(jié)構(gòu)
    XGate-DPS系列模塊都提供了軟件庫(kù)，用戶使用該軟件庫(kù)可以快速開(kāi)發(fā)出設(shè)備軟件。圖 1是該軟件庫(kù)的結(jié)構(gòu)圖，整個(gè)軟件架構(gòu)將XGate-DPS的資源展示給用戶，這些資源包括輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、用戶參數(shù)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)、診斷數(shù)據(jù)等等。圖中，灰色背景部分表示需要用戶編程。軟件庫(kù)針對(duì)8051、ARM平臺(tái)做了硬件相關(guān)的接口驅(qū)動(dòng)，一般不需要做任何更改，如果使用新的硬件平臺(tái)， 用戶需要修改UART驅(qū)動(dòng)。

    軟件庫(kù)自行完成UART數(shù)據(jù)傳輸控制、命令發(fā)送和接收及相關(guān)分析處理，即圖中的“XGate數(shù)據(jù)處理”部分；在“XGate數(shù)據(jù)處理”的上層，提供了用戶接口函數(shù)API，用戶使用這些函數(shù)完成對(duì)XGate-DPS的操作；一些基于事件的操作，如DP-V1的讀寫和數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，“XGate數(shù)據(jù)處理”將通過(guò)回調(diào)方式獲取應(yīng)答和處理；用戶應(yīng)用程序APP可以直接訪問(wèn)XGate資源，但是，必須使用API來(lái)更新這些資源。
2 XGate-DPS軟件設(shè)計(jì)步驟
    用戶使用該軟件庫(kù)對(duì)XGate-DPS10的操作其實(shí)就是完成回調(diào)函數(shù)、使用API更新資源、訪問(wèn)資源數(shù)據(jù)。整個(gè)設(shè)計(jì)遵循圖2所示的5個(gè)步驟，每個(gè)步驟需要完成的工作在圖中作了注釋，其中，大多數(shù)場(chǎng)合不需要步驟3；在不使用DP-V1的情況下步驟4幾乎也是可以忽略的。

3 總線I/O設(shè)備的GSD文件
    GSD文件是設(shè)備描述文件，當(dāng)一個(gè)設(shè)備確定了其功能和參數(shù)后，GSD文件也就確定了。設(shè)備的GSD文件一般是通過(guò)修改示例GSD文件生成，示例GSD文件中的大部分關(guān)鍵字和參數(shù)已經(jīng)確定而不需要修改。本例中修改示例如下：
    Vendor_Name="ZY Ltd. Co.";//公司名，用戶自行修改
    Model_Name="總線I/O";//設(shè)備名稱，也是組態(tài)時(shí)該產(chǎn)品的名稱
    OrderNumber="I/O20100801";//產(chǎn)品序列號(hào)，可按用戶名修改
    Module= "DO8 LEDs" 0x20;//模塊描述，組態(tài)數(shù)據(jù)0x20
表示1個(gè)字節(jié)輸出，對(duì)應(yīng)了8位輸出開(kāi)關(guān)量
    1
    Ext_Module_Prm_Data_Len=1
    Ext_User_Prm_Data_Ref(0)=2
    EndModule
    ……
    修改的內(nèi)容一部分是設(shè)備的名稱、序列號(hào)等信息，另一部分是設(shè)備組態(tài)數(shù)據(jù)和用戶參數(shù)數(shù)據(jù)部分。設(shè)備組態(tài)數(shù)據(jù)指示了設(shè)備的輸入輸出大小，決定了通信數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，組態(tài)數(shù)據(jù)的設(shè)置可以查看XGate-DPS10數(shù)據(jù)手冊(cè)的附錄；用戶參數(shù)數(shù)據(jù)是為了限定或指示設(shè)備數(shù)據(jù)的范圍或意義的，更詳細(xì)的信息請(qǐng)參考《XGate-DPS10數(shù)據(jù)手冊(cè)》。
4 APP設(shè)計(jì)及回調(diào)函數(shù)
    軟件庫(kù)提供了demo示例代碼，一個(gè)軟件庫(kù)基礎(chǔ)操作單元如圖3所示。

    在使用軟件包前，首先要配置cfg.h頭文件的宏定義，這包括與硬件相關(guān)的寄存器、緩沖區(qū)大小、設(shè)備屬性等的定義。
    使用軟件包，用戶沒(méi)有必要去考慮如何與模塊通信，也不必了解PROFIBUS技術(shù)細(xì)節(jié)，只需要關(guān)心設(shè)備功能的實(shí)現(xiàn)及如何組織數(shù)據(jù)。一個(gè)典型的前后臺(tái)用戶程序框圖如圖4所示。

    軟件包中有兩個(gè)非常重要的函數(shù)DataUpdate()和RecvProcess()，調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。接收到的交換數(shù)據(jù)在sys.Out_data[]數(shù)組中，要發(fā)送的數(shù)據(jù)需要放到sys.In_data[]中。例如：
    sys.In_data[0] = redDI();//將數(shù)字量輸入讀回放到
sys.In_data緩沖區(qū)中
    DataUpdate();//上傳輸入數(shù)據(jù)
    RecvProcess();//獲取輸出數(shù)據(jù)
    DriveDO(sys.Out_data[0]);//將來(lái)自主站的輸出數(shù)據(jù)DO
輸出到開(kāi)關(guān)輸出
    放到sys數(shù)組中的數(shù)據(jù)順序與GSD文件描述的設(shè)備信息順序是一致的。在本例中，8位開(kāi)關(guān)輸入量在sys.In_data[0]中，而16位(2 B)計(jì)數(shù)器占用sys.In_data[1…2]；8位開(kāi)關(guān)輸出在sys.Out_data[0]中。來(lái)自主站的用戶參數(shù)數(shù)據(jù)放在sys.User_para[]數(shù)組中，用戶可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)的意義設(shè)置設(shè)備相關(guān)功能。
    XGate-DPS10支持用戶診斷，用戶可以調(diào)用SetDiag_Channel()、SetDiag_Identifier()、SetDiag_Device()等函數(shù)來(lái)完成用戶診斷的發(fā)送，在發(fā)送這些診斷前，需要將診斷信息賦值到定義好的結(jié)構(gòu)體中，例如：
    STRUCT_Diag_Channel diag_channel;//通道相關(guān)診斷
    diag_channel.Channel_ByteType=ChannelByte_In;//字節(jié)、
輸入通道
    diag_channel.Channel_Number=2;//通道號(hào)
    diag_channel.Channel_Type=ChannelTpye_byte;//類型為字節(jié)
    diag_channel.EerrType=STATUS_OVERVOLTAGE;
//錯(cuò)誤為過(guò)壓
    diag_channel.Module_Number=2;//通道所屬模塊
    SetDiag_Channel(0, &Diagbuf, &diag_channel);
//發(fā)送診斷數(shù)據(jù)
    當(dāng)XGate-DPS收到DP-V1讀寫請(qǐng)求，也將產(chǎn)生一個(gè)中斷，軟件庫(kù)將調(diào)用相應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。在這些回調(diào)函數(shù)中應(yīng)首先判斷訪問(wèn)的slot_num、index的合法性，基本格式如下：
    switch(slot_num)
    {
    case允許的:
        允許的處理;//在這里使用同樣格式進(jìn)一步對(duì)
index的合法性判斷；完全合法則應(yīng)答請(qǐng)求數(shù)據(jù)
    break;
    case不允許的:
        返回訪問(wèn)錯(cuò)誤;
    break;
    }
    PROFIBUS-DP從站應(yīng)用廣泛，使用通信接口模塊來(lái)開(kāi)發(fā)總線I/O設(shè)備可以有效地縮短開(kāi)發(fā)周期、節(jié)省成本投入，并在可靠性上得到保障。XGate-DPS10符合大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，其高可靠性、方便性、低成本性使其成為開(kāi)發(fā)DP從站設(shè)備的首選。
    廣州致遠(yuǎn)電子有限公司致力于嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用推廣，自主研發(fā)了一系列PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，包括嵌入式模塊、通訊卡、調(diào)試工具、PC軟件、OPC服務(wù)器等，并提供基于PROFIBUS總線的整套組網(wǎng)方案及應(yīng)用集成。