基于单片机和CPLD的PLC背板总线协议接口芯片设计

　　摘要：设计了一组基于CPLD的PLC背板总线协议接口芯片，协议芯片可以区分PLC的背板总线的周期性数据和非周期性数据。详细介绍了通过Verilog HDL语言设计状态机、协议帧控制器、FIFO控制器的过程，25MHz下背板总线工作稳定的试验结果验证了协议芯片设计的可行性。

　　1 背板总线工作原理

　　如图1 所示，基于背板总线的数据通信流程如下：

　　(1)PLC 主机的命令通过主机协议芯片发送到背板总线;(2)从机协议芯片把接收到的命令给扩展模块的单片机， 某一个扩展模块的单片机做出应答，通过从机协议芯片把应答数据送往背板总线;(3)主机协议芯片收到应答数据，并送往PLC主机的单片机。

图1 背板总线通信框图

　　PLC 主机发往背板总线的数据可以分成两类：一类是I/O 刷新数据，具有周期性，数据交换非常频繁;另一类是诊断性数据，具有非周期性，出现机会较少。