WorldFip-现场总线的又一颗新星

IC是VLSI公司的FullFip2。这是一个84引脚的芯片，使用时需要外扩独享存储器(Private memory)。有最多2M寻址空间，可主管最多4000个用户站，6万个以上变量。考虑到上述扫描周期不宜太长，用户站不可能这么多。

    该芯片可方便地与Intel CPU或Motorola 单片机接口。可设计成PC机内的一块总线仲裁卡，也可以方便地与Motorola 16/32位单片机接口，例如MC68HC3XX、MC68HC16等。

    FullFip2与WorldFip的连接是通过总线驱动器经变压器耦合实现的。

    FullFip2主要用于总线仲裁，也可用于用户站。FullFip2内部有近100个寄存器，编程时较为复杂。一些公司提供C语言的函数库用于总线仲裁器的编程与开发。

    2、 MicroFip是一种低价位、用于用户站的IC，也是VLSI产品。对于I/O端口≤16的用户站，MicroFip可独立工作(Stand alone 方式)。用户事先定义的，网络故障时各输出端口应该输出的值、初值等参数可远程下载。这是一个100引脚的表面贴芯片。

    作为单片机接口芯片，它可以方便地与8051、68HC11/12/16等单片机接口，此时该用户站可处理16个变量(生产者或消费者)。由于片内有512字节的变量缓冲区，每个数据变量的大小可为n×8字节(0≤n≤7)。而最长的消息包可以大到256字节。

    3、 总线驱动与变压器。WorldFip用的总线驱动器与其它总线驱动器的不同之处在于，除了实现曼彻斯特编码、解码功能之外，它还提供总线监听与看门狗功能，这为总线的热备份、总线冗余提供了方便，提高了总线的安全性。

    总线驱动芯片是一个28引脚的表面贴芯片。

    变压器用于驱动器与传输介质的隔离，驱动器与变压器之间应加上保护与抗干扰措施。

    符合WorldFip协议的芯片还有一些，如FIPIU2、FIPCOI等。不在此详述。

五、 开发工具

    除一些公司提供用于FullFip2和MicroFip编程的C语言程序库以外，最值得一提的是WorldFip协议分析器。其硬件是插在PC机内的一块卡。用于采集WorldFip网线上的信号。软件名为Fip Watcher。在Windows下运行。开发者给定触发条件以后，Fip Watcher在屏幕上显示数据包的内容和每个数据包之间的时间关系。这个工具硬件相当简单，而使用起来比示波器、逻辑分析仪都方便、直观，价格也便宜许多。

    另外，一些公司还提供开发散件，包括主要控制器芯片，驱动器芯片，变压器等。也有PC机上的演示板，用于总线仲裁器。或者一块PC 机上的卡，使某一PC机成为一个用户站。还有以MicroFip芯片加驱动、变压器耦合等三部分组成的评估板可供使用。该板可单独使用，也可以方便地与Intel 8051或各种Motorola 单片机接口。

六、 目前存在的一些问题和应用前景

    由于WorldFip的发展经历了一个十余年的发展过程，而最终被国际上认可成为国际标准还是最近几年的事。各公司都声称支持WorldFip现场总线协议，而不少公司使用的是他们自己设计的专用芯片。使用的类似标准有Fip、FipIO等等。如果全部使用某公司的产品，一般不会有什么问题。这些公司还提供上层的编程工具等。如果同时使用两家不同公司的产品，或将根据WorldFip协议自行开发的设备连入从某公司购得的网络，则会出现数据格式不一致，不能接入的问题。

    在大型强子对撞机工程中，欧洲核子研究中心希望购买施耐德公司的PLC，用于总线仲裁，而用户站则将根据需要自行开发，结果出现了上述问题。目前此类问题正在解决之中。

    由于WorldFip现场总线依照工业控制系统的要求，不但严格定义了通信协议，也严格定义了符合工业标准的传输介质、接线盒、插头座等。在实时性、同步性、冗余性方面独具特色。速度更高的、以光纤为介质的高速网也不断推出。预计将来的几年中，在工控领域，WorldFip总线将会得到越来越广泛的应用。

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