日本免费全黄少妇一区二区三区-高清无码一区二区三区四区-欧美中文字幕日韩在线观看-国产福利诱惑在线网站-国产中文字幕一区在线-亚洲欧美精品日韩一区-久久国产精品国产精品国产-国产精久久久久久一区二区三区-欧美亚洲国产精品久久久久

  1. 首頁(yè) > 云知道 > >

CAN與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換的研究與分析

云知道

作者：中國(guó)海洋大學(xué); 劉濱 ;耿雪貞
摘要：主要介紹將CAN現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)以協(xié)議中的標(biāo)準(zhǔn)模式接入以太網(wǎng)的方法，實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單交換；給出相應(yīng)的硬件和軟件原理以及重點(diǎn)難點(diǎn)說(shuō)明 。
要害詞：CAN總線(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換TCP/IP協(xié)議 BasicCAN模式
1; 技術(shù)背景
CAN（ControllerAreaNetwork——控制器局域網(wǎng)）是一種由帶CAN控制器組成高性能串行數(shù)據(jù)局域通信網(wǎng)絡(luò)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一 。它最早由德國(guó)Bosch公司推出，用于汽車(chē)內(nèi)部測(cè)量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信 。其總線(xiàn)規(guī)范已被ISO估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)組織制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 。由于其具有多主機(jī)、傳輸距離遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)為10km）、傳輸速度快（最快為1Mbps）、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一 。
CAN協(xié)議是建立在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織的開(kāi)放系統(tǒng)互連模型基礎(chǔ)上的 。1991年9月，PhilipsSemicondUCtors制定并發(fā)布的CAN技術(shù)規(guī)范Version2.0為現(xiàn)行最高版本 。其中規(guī)定了兩種模式：標(biāo)準(zhǔn)模式和擴(kuò)展模式 。本文主要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行介紹 。
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol——傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議集，包括IP、TCP、UDP等子協(xié)議，保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的正確傳輸 。TCP/IP協(xié)議是現(xiàn)代因特網(wǎng)的基礎(chǔ) 。
TCP/IP協(xié)議為四層模型：應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層 。每層都有不同的功能，而且層和層之間在邏輯上是相互獨(dú)立的 。每層都對(duì)應(yīng)一些子協(xié)議，如圖1所示 。本文用到的協(xié)議包括ARP、IP和TCP等 。
2; 應(yīng)用背景
CAN總線(xiàn)在很多行業(yè)被廣泛應(yīng)用 。由其組成的局域網(wǎng)可以將很多底層測(cè)控設(shè)備連接起來(lái)，最遠(yuǎn)距離可達(dá)10km(在不接中繼器的條件下) 。相對(duì)其它現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，該距離已經(jīng)是很遠(yuǎn)了 。但隨著以太網(wǎng)的發(fā)展，人們希望對(duì)底層設(shè)備也能進(jìn)行真正意義上的遠(yuǎn)程控制 。工控機(jī)加接口卡已經(jīng)被用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，但價(jià)格和接口卡帶來(lái)的瓶頸等問(wèn)題也隨之暴露出來(lái) 。本文是以單片機(jī)、CAN器件和網(wǎng)絡(luò)芯片為核心的模塊來(lái)完成該功能進(jìn)行敘述的 。這種方案降低了成本，避免了瓶頸 。
3; 硬件部分
硬件的實(shí)現(xiàn)方案有多種，可以采用集成TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)外加CAN收發(fā)器和控制器；也可采用集成CAN控制器的單片機(jī)外加CAN收發(fā)器和網(wǎng)絡(luò)芯片 。本文的實(shí)例采用不帶任何集成的單片機(jī)PhilipsP89C668，外加CAN控制器SJA1000、CAN收發(fā)器TJA1050以及網(wǎng)絡(luò)芯片RTL8019AS，組成一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊，功能模塊如圖2所示 。
P89C668：微控制器，主要的控制部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)芯片以及CAN器件的控制，并進(jìn)行兩者之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換 。
SJA1000：CAN控制器，兩種工作模式（BasicCAN和PeliCAN） 。BasicCAN僅支持標(biāo)準(zhǔn)模式，PeliCAN支持CAN2.0B的標(biāo)準(zhǔn)模式和擴(kuò)展模式（本文僅介紹BasicCAN模式） 。支持錯(cuò)誤分析功能，對(duì)CAN收發(fā)器進(jìn)行控制，為微控制器提供了控制CAN總線(xiàn)的簡(jiǎn)單接口 。
TJA1050：CAN收發(fā)器，微控制器對(duì)CAN控制器進(jìn)行相應(yīng)配置后，收發(fā)器自動(dòng)過(guò)完成相應(yīng)的CAN總線(xiàn)動(dòng)作 。
RTL8019：網(wǎng)絡(luò)芯片，提供給微控制器控制以太網(wǎng)的簡(jiǎn)單接口，使微控制器只需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)讀寫(xiě)即可完成對(duì)以太網(wǎng)的操作 。
實(shí)驗(yàn)中另外用到一個(gè)CAN模塊作為一個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)，和轉(zhuǎn)換模塊一起組成一個(gè)簡(jiǎn)單的CAN網(wǎng) 。

;; 4; 軟件部分
4.1CAN編程
BasicCAN模式中的CAN編程相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要對(duì)SJA1000相應(yīng)的寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)操作即可 。在該模式下，報(bào)文識(shí)別碼為11位，在經(jīng)過(guò)驗(yàn)收濾波器的篩選后，符合條件的報(bào)文才能被接收，并存入SJA1000接收緩沖區(qū) 。識(shí)別碼值越小，優(yōu)先級(jí)越高 。假如總線(xiàn)上出現(xiàn)報(bào)文沖突，優(yōu)先級(jí)高的報(bào)文選占據(jù)總線(xiàn) 。CAN節(jié)點(diǎn)間每次最多傳送的數(shù)據(jù)為10個(gè)字節(jié) 。發(fā)送緩沖區(qū)寄存器的描述如表1所列，它與接收緩沖區(qū)寄存器結(jié)構(gòu)大體相同，只是地址不同 。

推薦閱讀