一、 外设寻址
与过程映像区不同,外设寻址是指直接访问外设模块。外设寻址不能对外设进行位寻址,
要求必须至少以字节为单位进行数据读写,即可以字节、字或者双字为单位进行寻址。其格式如下:
PIB(Peripheral input Byte):外设字节输入
PIW(Peripheral input Word):外设字输入
PID(Peripheral input D-word):外设双字输入
PQB(Peripheral output Byte):外设字节输出
PQW(Peripheral output Word):外设字输出
PQD(Peripheral output D-word):外设双字输出
二、 为什么要用外设寻址
1、访问地址超出了过程映像区的范围
对于300的CPU而言,以CPU-315 2DP为例(如图1所示),I/O地址区总计有2048个字节的输入和2048个字节的输出,但其过程映像区的大小仅为128字节。显然,过程映像区并不能涵盖整个CPU的输入/输出地址区域。当我们要访问的I/O地址超出了过程映像区的范围,就必须使用外设寻址了。
▲ 图1 CPU315-2DP的技术数据(节选)
对于400的CPU而言,以CPU-416 2DP为例(如图2所示),输入/输出均16KB,过程映像区默认为512个字节,但大可调整为16KB。当访问地址超出了默认的过程映像区范围时,我们就要做以下选择了:
或者修改过程映像区的大小
或者采用外设寻址
▲ 图2 CPU416-2DP的技术数据(节选)
2、输入/输出模块地址未分配给过程映像区
特别是对于S7-400系列CPU而言,要想使用过程映像区,需给输入/输出模块地址分配过程映像,OB1-PI或者PIP中的一个。当然,我们也可以不为其分配过程映像区,而直接使用外设寻址。
3、对外设访问实时性要求比较高的场合
外设寻址跳过了过程映像的刷新过程,CPU和输入/输出模块直接做数据交换,实时性会相对好一些。
三、 外设寻址的特点
2、 外设寻址可以访问已经被分配至过程映像区的I/O地址区域。同时使用外设寻址和过程映像区访问同一地址时,在程序执行的某一时刻,二者的结果会存在差异。以下面一段程序为例:
▲ 图3 外设寻址与过程映像区
其中,"T PQB1"为外设寻址,结果会直接送给输出模块;而"AQ1.0"访问的是输出过程映像区,Q1.0的值只有在下个循环周期的"输出映像区的数据写入输出模块"阶段,才能送给输出模块。在当前的循环周期内,二者对输出的作用可能是不同的。
3、 由于过程映像区属于CPU的内部存储区,因此,相比访问过程映像区,CPU直接访问外设地址会更加耗时一些,但这一时间一般来说仍然比CPU的循环扫描周期要短的多,因此,总的来说,外设寻址的实时性要好一些。