LonWorks控制网络多功能节点设计及FPGA/CPLD应用

"基于LonWorks控制网络的多功能节点设计 (2009年)" 本文主要探讨了在LonWorks控制网络系统中设计多功能节点的方法。LonWorks（Local Operating Network for Versatile Integrated Networks Works）是一种分布式控制系统，它利用Neuron芯片作为核心，结合了控制、计算机和网络技术，广泛应用于自动化领域。然而，当时面临的问题是，LonWorks系统的节点设计缺乏统一和规范。 作者提出采用多处理器结构来提升LonWorks网络节点的控制能力。这种设计策略包括选用VHDL（VHSIC Hardware Description Language）语言来实现FPGA（Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）与MCS-51单片机之间的节点内部总线接口逻辑设计。VHDL允许开发者灵活地定义硬件逻辑，使得不同功能模块之间的连接和硬件结构的调整变得更加便捷和灵活。 在设计过程中，选择多种通用型微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）或嵌入式PC处理器，每种处理器专注于执行特定功能，形成不同的子模块。FPGA和CPLD作为可编程逻辑器件，构建了节点内部总线，连接这些子模块，增强了节点的功能，并优化了结构。 控制网络系统中的多功能节点基本架构包括多个子处理器，每个子处理器配以特定的接口电路，例如应用系统接口（Application System Interface, ASI），用于与外部设备通信。这种架构提高了节点的灵活性和适应性，能够处理更复杂的控制任务。 此外，文章指出，通过VHDL对FPGA/CPLD进行编程，可以动态调整节点内部的连接，以适应不同的应用场景和需求。这种设计思路不仅降低了系统设计的复杂性，还提升了系统的可扩展性和维护性。 关键词：LonWorks、FPGA/CPLD、Neuron芯片、单片机、控制网络系统 分类号：TP336 DOI：10.3963/j.issn.107-144X.2009.05.0708 该论文提出了一个创新的LonWorks节点设计方法，利用多处理器架构和VHDL编程，提高了网络节点的灵活性和功能多样性，对于理解和改进 LonWorks 控制网络系统的节点设计具有重要参考价值。