基于FPGA的PROFIBUS-DP总线光电收发器设计[2]

  FPGA包括数据传输方向检测功能块、波特率检测功能块、数据交换功能块等三个逻辑功能块。它们的电端和光端都默认为接收状态。数据传输方向检测功能块用于判断哪个端口先来数据，然后把该端口数据输出到波特率检测功能块以检测其数据波特率，数据交换功能块可根据确定好的数据传输方向和波特率来切换RS-485收发器的收发状态，并最终实现数据的光电转换传输。该三个逻辑功能块之间的关系如图3所示。

  3.1 数据传输方向检测逻辑

  PROHBUS-DP总线协议的传输依赖RS-485接口，故在总线空闲状态下，依靠RS-485接口前端的上拉和下拉电阻即可保证总线上的电平为“1”，RS-485收发器一般默认为接收状态。由于RS-485数据传输为半双工方式，同一时刻。线上的数据传输方向是单向的，且传输数据字节的起始位为低电平，这样，就可以根据电端接收数据和光端接收数据的低电平到来的先后顺序来判断数据的传输方向是从电端到光端，还是从光端到电端。为了避免由于线路上的干扰或者数据收发元器件的特性造成的毛刺，可对接收到的电端数据和光端数据先进行滤波去抖动处理。图4所示为数据传输方向检测流程图。

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