SSCP300PL网络接口控制器及应用

2006-05-07 15:50:07来源: 互联网

网络和通信的性能方面,相对于其他电力线通信方式,有了关键性的改进,将SSC P300连接到电力线上所需的外部电路是非常少的。本文介绍P300的基本工作原理,并以分布式家电控制器为例介绍P300的应用。

一、SSC P300 PL简介

Intellon公司的SSC P300 PL网络接口控制器是一个高度集成化的电力线收发器和信息存取接口芯片,适用于与CEBus兼容的产品。SSC P300提供了用于EIA-600标准信道存取和通信服务的数据链路层控制逻辑、一个扩频载波的电力线收发器、信号调节电路和一个与SPI兼容的主处理器接口。当将SSC P300与SSC P111媒介接口IC相连时,即可得到卓越的性能。SSC P300与主处理器一起可用于构造与CEBus兼容的产品,并在各种低廉的电力线网络应用中,充当基本的通信单元。

SSC信号传输技术所固有的可靠性及其基础的数据链路功能,在网络和通信的性能方面,相对于其他电力线通信方式有关键性的改进,同时,SSC P300对于双绞线和DC动力系统也提供了低廉而性能优异的网络接口。使用SSC P300的CEBus典型电力线节点如图1所示。

二、SSC P300工作模式

SSC P300是为需要与EIA-600标准兼容的产品所设计的。SSC P300可以发送和接收EIA-600标准下定义的所有四种数据链路服务,并且允许设计者选择其最适合的数据链路服务。

一个典型节点包括三部分:第一部分为处理器或控制器,负责与SSC P300通信及执行特殊的应用工作。第二部分与SSC P300,提供数据链路功能和物理层的协议服务。其中特殊的DLL(数据链路层)的服务包含了对通信分组的发送与接收,对于发送的分组是由字节向符号的转化,对于接收到的分组是由符号向字节的转化,发送信道的存取(基于分组的优先权和EIA-600的存取规则)是CRC的产生与校验。最后一部分为电力线模拟功能,将信号频率耦合到媒体之上。

SSC P300可以设置为三种操作模式:

(1)数据链路(DLL)模式。在DLL模式下,P300将管理所有地址的匹配和计时器资源,并支持所有四种数据链路服务:UNACK、ACK、ADRACK、ADRUNACK。

(2)控制器(CON)模式。主机将管理地址匹配和计时器资源,并能够支持多个设备同时使用ADR类型发送服务进行通信(此时需要保持每个设备的发送/接收地址的相互关联)。

(3)监控(MON)模式。在此模式下,SSC P300将接收并转发给主处理器所有的信道上的分组。

三、SSC P300与电力线的接口

被传输的数据是通过信号输入脚(SI)与信号输出脚(SO)在交流电力线与SSC P300之间进行传输的。

在发送模式下,SSC的“hirp”信号由SSC P300的SO脚传到输出放大器,此放大器可由SSC P300的三态信号(TS)脚来选择其是否工作。当三态开关处于工作状态时,电力线通信信号就通过电力线耦合电路传输到50Hz的电力线上。

在接收模式下,电力线的模拟信号通过外部电力线耦合/滤波网络传输到输入滤波器(通过SSC P300的SI脚)。这个带通滤波器所允许通过的“chirp”频率为100~400kHz。

电力线接口的输出放大器通过Intellon的SSC P111 PL媒体接口IC即可非常容易的实现,如图2所示。SSC P111提供了更强的信号输出能力,增强了设备可靠性,与普通的分立元件相比,在电路板上将占用更小的空间。

四、SSC P300与主处理器的接口

SSC P300与主系统的接口是由一个使用5条I/O线的SPI(串行外围接口)所支持的。主系统同时提供硬件复位(RST)信号。这些信号是INT、CS、SCLK、SDI、SDO和RST。

主处理器和P300之间是主从关系:P300通过中断信号向主处理器请求服务,主处理器通过命令响应中断来许可P300返回数据。该命令允许主处理器读写P300的内部寄存器。这些寄存器组成数据结构,用来配置芯片、设置数据链路参数、返回状态信息、接收分组信息和发送分组。命令格式可以分为写事务或读事务。一个写事务可以将命令字节、长度字节和数据字节合成写入数据结构。读事务时,P300通过数据结构传送数据给主处理器。

五、SSC P300命令

表1列出了所有需要使用的命令,定义了命令的名称、代码和十六进制数命令值。这些命令又可进一步分为是属于写事务或读事务。命令的长度表示可传送的字节数。影响到的数据结构是指执行这些命令时所影响到的其他相关命令。

表1 命令总观

命令名称 代码 命令值 类型 长度 影响的数据结构
Force Interface Error FIE 0x00 0
Reset RST 0x01 0
Layer Management Read LR 0x02 7 Layer Config Info
Layer Management Write LW 0x03 7 Layer Config Info
Interface Rea IR 0x04 1 Interface Flags
Control Write CW 0x06 2 Node Control
Status Read SR 0x06 6 Status Info
Packet Receive PR 0x08 可变 Receive Header&Receive NPDU
Packet Transmit PT 0x09 可变 Transmit Header & Transmit NPDU
Read Receive Information RRI 0x0A 可变 Receive NPDU
Write Transmit Invoke WTI 0x0B 可变 Transmit NPDU
Read Receive Header RRH 0x0C 9 Unbuffered Receive Header
Write Tansmit Header WTH 0x0D 9 Transmit Header
Write Register 46 WRS-46 0x46 1 DLL Access Control
Read Register 4 PRS-4 0x84 1 DLL Rc Link Status

六、P300应用举例

使用P300芯片组及少量元件,可方便地为单片机提供电力线扩展频载波数传接口。例如,小区安防产品的数传、室内家电控制器等。其特点是组网方便、抗干扰性强、节点容量大、成本较低等。典型应用如图3所示。

结束语

本文介绍了SSC P300的基本原理及其在单片机领域的典型应用。它可在各种低廉的电力线网络应用中,充当基本的通信单元,使用非常方便,具有广阔的应用前景。

关键字:网络  网络接口  控制  控制器

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