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基于PIC单片机的RS-232转CAN通信适配卡设计

发布时间:2021-07-17 人气:

本文摘要:CAN总线-控制器局部网(CAN)国际标准(ISO11898)。CAN总线与一般的通信总线比起,它的数据通信具备引人注目的可靠性、实时性和灵活性。其特点可总结如下:CAN为多主方式工作。在报文标识符上,各节点分为有所不同的优先级。 使用非毁坏总线仲裁技术。只需通过对报文的标识符滤波才可构建点对点、一点对多点方式传输接收数据。必要通信距离更远平均零10km(速率5kbps以下);通信速率最低可超过1Mbps(此时通讯距离最久为40m)。

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CAN总线-控制器局部网(CAN)国际标准(ISO11898)。CAN总线与一般的通信总线比起,它的数据通信具备引人注目的可靠性、实时性和灵活性。其特点可总结如下:CAN为多主方式工作。在报文标识符上,各节点分为有所不同的优先级。

使用非毁坏总线仲裁技术。只需通过对报文的标识符滤波才可构建点对点、一点对多点方式传输接收数据。必要通信距离更远平均零10km(速率5kbps以下);通信速率最低可超过1Mbps(此时通讯距离最久为40m)。CAN上的节点数主要各不相同总线驱动电路,目前平均110个。

报文使用较短帧结构,传输时间较短,受到阻碍的概率较低。每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,具备极佳的检错效果。通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤,自由选择灵活性。节点在错误相当严重的情况下具备自动重开输入功能,使得其他节点的操作者不不受影响。

它具备较高的性能价格比。CAN协议是创建在国际标准的组织的开放系统网络模式基础上的,由于CAN的数据结构非常简单,又是范围较小的局域网,因此不必须其他中间层,应用层数据必要来源于数据链路层或必要向链路层写出数据。结构层次较少,不利于系统中实时控制信号的传输。

本实验通信网络通过CAN总线传输数据,设计的CAN-RS-232通信适配卡,可挂接在通信网络的任一节点方位,对于通过RS-232总线连进CAN网络的PC,能用WINDOWS自带的超级终端或者我们用VC撰写的串口操作程序来接管和发送数据,可以构建点对点,及一点对多点的通信,构建CAN协议里的数据帧和远程催促帧的传输所谓远程催促帧就是接收端通过发送到远程帧启动其资源节点传输它们各自的数据,板卡还可实现10位精度的A/D切换并将获得的数据通过CAN总线上传授给上位机CAN总线系统结构如图1右图:1、系统硬件设计板卡电路主要由四部分构成:PIC16F877A单片机、独立国家CAN通信控制器SJA1000T、CAN总线驱动器TJA1050和RS-232总线驱动器MAX232。主要构建基于CAN总线的数据传输,同时通过RS-232把Pc作为终端相接人CAN总线以及收集模拟信号并通过CAN总线上传授给上位机。

SJA1000T是构建的独立国家CAN控制器(与PHILIPS早期的CAN控制器PCA82C200几乎相容),它负责管理已完成CAN总线通信协议的物理层和数据链路层的功能。对于微处理器来说,它相等于一个存储器I/O新形式设备。由于CAN控制器和微控制器内部都有自己的时钟产生电路,为了让两者之间协商,另加了10M晶振在微控制器上作为整个系统的时钟,并将微控制器的时钟输入作为CAN控制器的时钟输出;SJA1000T的中断输入信号/INT收到单片机的INT中断,但也可通过查找方式构建单片机与CAN控制器的通信;为了使CAN控制器和微控制器能同时可信的废黜,另加了手动废黜电路。PIC16F877A单片机是目前用于十分普遍的中端单片机,在本系统中,它主要是用作掌控CAN控制器SJA1000T,对SJA1000T展开初始化和读书/写出操作者以及将从CAN总线或从RS-232总线传到的数据展开包处后再行并转传遍RS-232总线或CAN总线上,即对两个总线上的数据流按照协议展开处置和传输。

下位机的单片机主要是收集模拟信号并构建A/D切换,并通过CAN总线上传授给上位机。1.1CAN通信模块SJA1000T的AD0~AD7是地址、数据填充总线,与PIC16F877A的PORTD端口连接,即单片机通过SJA1000T的这个并口来传递数据和地址;必须留意的是51系列的单片机有专门的读、写出和地址锁存的插槽,而PIC16F877A并没,所以我们不能用其他端口来仿真掌控,在本系统中SJA1000T的ALE、CS、RD、WR分别与单片机的RC0-RC3插槽连接,即用RC0-RC3来掌控SJA1000T的地址锁存、片选和读书/写出操作者。TJA1050是CAN协议控制器和物理总线之间的模块,主要应用于在波特率范围从60kbps到1Mbps。

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TJA1050可以为总线获取差动的发送到功能,为CAN控制器获取差动的接管功能,而且完全符合ISO11898标准。CAN控制器SJA1000T通过一条串行数据输入线TxD和一条串行数据赢人线RxD相连到CAN总线驱动器TJA1050,而TJA1050则通过两个有差动接管和发送到能力的总线终端相连到CAN总线。


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