摘要：触摸屏常常用作永磁同步伺服系统中的控制器，通过modbus通信协议与驱动器进行数据交换。文章针对触摸屏的主要功能，详细介绍了modbus协议中常见功能的实现、crc -16校验码的生成，然后给出了驱动器中dsp与触摸屏通信接口的硬件和软件设计。所得结果可作为标准模块嵌入通用伺服驱动器。

关键词：modbus协议；触摸屏；dsp；永磁同步伺服系统

中图分类号：tm351, tm341    文献标志码：a    文章编号：l001-6848(2010)04-0083-02

    永磁同步电动机伺服系统经过近十年国内科研单位、制造厂家、用户的共网努力，在某些行业获得了成功的应用[1,2]。系统一般由控制器、驱动器、永磁同步电机、传感器构成，按控制器、驱动器的复杂程度及二者之间的功能分配，控制系统分为单轴系统、多轴系统和独立控制系统。通常驱动器与控制器的接口有两种，一种是模拟和数字脉冲接口，表示电机的速度、位置、旋转方向，多用在单轴系统中。另一种是现场总线接口，如modbus、profibus、can_ open等，多用在多轴系统中。独立控制系统则根据具体应用，选择所需的接口形式。从控制信号传输的可靠性和系统配置看，总线接口将是主流。这些现场总线接口中，modbus通信协议被广泛应用在人机界面、plc、变频器、现场仪表、阀门等自动化设备中，并在该协议的基础上连接构成工业网络，进行现场控制和集中监控，是工业领域内全球最流行的协议之一。

  本文以触摸屏为控制器，开发的永磁电机驱动器和触摸屏之间通过modhus协议进行通信。给出了驱动器中dsp与触摸屏通信接口的硬件和软件设计。

    由于modbus协议只定义通信设备间传输的数据帧的结构和格式，并不具体规定物理层，因此modbus协能支持串口rs232、rs422、rs485和以太网等各种通信接口、通信网络和通信介质。ⅱ公司28系列dsp具有串行通信口，施耐德公司的触摸屏xbtgt2330系列配备com1和com2两个通信接口，分别支持rs232和rs422、rs485通信接口。因此modbus协议可以作为dsp与触摸屏的通信协议。

    28系列dsp使用的电源电压为3.3 v，其串口信号的高电平也为3.3 v，但触摸屏两个通信接口的信号高电平达到5v，两者电平不匹配。另外dsp的串口支持rs232接口，与触摸屏的com2通信时，必须进行rs232与rs485之间的转换。为解决电平匹配和通信接口转换，设计了图1所示的通信电路。芯片max3232解决了dsp的收发信号rx和tx与触摸屏的电平匹配问题，该芯片的管脚7和8可与触摸屏com1的相应端直接连接，进行rs232通信。芯片max485可使rs232和rs485两种通讯方式兼容。处于半双工工作模式的max485，接收使能端re和发送使能端de不能同时有效，输出高电平时，max485接受数据，输出低电平时，max485发送数据。当dsp的rx端接收数据时，tx端输出低电平，经max3232和三极管ql两次反相后，max485的re端为低电平有效，max485从触摸屏接收数据并发送。当dsp的tx端发送数据为高电平时，max485的de端为高电平有效，max485从dsp接收数据，tx端发送数据为低电平时，de端为低电平，由于电阻蜀的上拉和r，的下拉，差分信号a-b被视为低电平。因此rx端发送的数据能够被触摸屏接收。图中的电阻r。为传输线匹配电阻，抑制从负载端反射回来的信号发生再次反射。保持a、b两端的输入阻抗相等。在要求数十米以上的通信距离时，****采用rs422、rs485通信接口。

    

     dsp通信软件系统初始化、串口发送处理、串口接收处理、crc校验、数据帧分析处理、报警等功能子模块。dsp通信程序流程如图2所示。软件设计的关键是串行口接收中断程序和crc校验程序的设计。触摸屏作为主站，按modbus协议下发命令或数据，并等待dsp应答，收到应答信号后，经过校验正确即认为通信成功，校验有误则认为此次通信失败，并在停顿4个字符传输时间后，重发该指令，直到接收成功并校验正确为止。

dsp作为从站，串口接收数据采用中断方式，当检测到帧的结束时进入处理程