软件设计方案 - 嵌入式PLC芯片组实现kp3-05m06r型运动控制器

4 软件设计方案

　　4.1 主控制器软件设计

　　主控制器采用嵌入式plc芯片组，完成开关量输入输出、uart0、uart1、can、rs485/232互连和通信功能。基本软件框架由以下七个子程序组成。

　　init-config：端口初始化程序，完成输入输出端口配置，中间变量初始化，启动spi。

　　init-start：上电初始化程序，复位所有输出口。

　　init-set：设置初始化程序，复位所有输出口。

　　init-run：运行初始化程序。

　　step：指令周期扫描程序

　　tms：2.5ms周期扫描程序，采样输入口状态、刷新输出口状态、spi通信报文的发送和接收。

　　scan：演算周期扫描程序，输入口状态滤波，spi通信报文的解读。

　　4.2 从控制器软件设计

　　从控制器采用c8051f330单片机，指令运算速度高达25mips。从控制器对输入脉冲采样，接受主控制器发送的命令并进行相应的处理，输入脉冲经过分频后，输出相应频率的脉冲，并将有关信息发送给主站控制器。从控制器的作用相当于一个执行机构，它接受主控制器的命令执行不同的动作，并把执行的状态反馈给主控制器，主要由以下5个功能程序组成。

　　start：上电复位初始化程序，输入输出端口配置，复位中间变量单元，启动spi、int0中断。

　　int-int0：外部中断0服务程序，对输入脉冲进行分频处理及脉冲插补。

　　int-spi：spi中断服务程序，spi通信报文的接收和发送。

　　int-t3：定时器t3中断服务程序，监控spi通信状态和主程序执行状态。

　　main：主程序，解读spi通信报文，完成脉冲点动、定位。

　　4.3主从控制器的组合设计

　　主、从控制器之间以spi接口连接，spi通讯速率为500kbit/s，因此有利于提高系统的快速性和实时性。

　　主站采用定时发送/接收模式，嵌入程序初始化时，启动spi发送，定时时间到，先接收一字节数据，然后发送下一字节数据。当所有报文发送完成后，暂停发送等待主程序处理报文，报文处理完后才启动下一轮发送。

　　从站采用中断接收/发送模式，进入中断服务程序后，先接收一字节数据，然后发送一字节数据，当所有报文接收完成后，对应的有相同字节的报文发送完成。此时从站停止接收报文，等待主程序处理接收到的报文，报文处理完后，又启动下一轮报文接收过程。

　　报文结构：stx+报文内容+etx+crc。

　　stx：报文起始代码，固定为02h。

　　报文内容：起始2个字节为命令字对应的ascii码，以区别不同的报文，后面为报文实际 数据，全部采用ascii码。

　　etx：报文结束代码，固定为03h。

　　crc：校验和，报文内容所有字节相加后再加etx的数值，然后转换成ascii码。

　　5 应用举例

　　5.1控制设备名称

　　控制设备名称：4套色圆网印花机控制系统。