<meter id="pryje"><nav id="pryje"><delect id="pryje"></delect></nav></meter>
          <label id="pryje"></label>

          新聞中心

          EEPW首頁 > 模擬技術 > 設計應用 > 基于PIC18單片機的CAN RS485轉換器的設計

          基于PIC18單片機的CAN RS485轉換器的設計

          作者: 時間:2012-04-14 來源:網(wǎng)絡 收藏

          基于 的設計

          RS-485總線以雙絞線為物理介質,工作在半雙工的通信狀態(tài)下,即同一時刻總線上只能有一個節(jié)點成為主節(jié)點而處于發(fā)送狀態(tài),其它所有節(jié)點必須處于接收狀態(tài)。如果同一時刻有兩個以上的節(jié)點處于發(fā)送狀態(tài),將導致所有發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送失敗,即總線沖突。

          為了避免這種總線沖突問題,RS-485總線必須具備:

          ①以工作模式來說,一般的RS-485總線工作在主從模式下;

          ②從通信節(jié)點來講,RS-485總線上的節(jié)點必須具備可以將自己的驅動器切換到高阻態(tài)的功能。

          以上是為適應RS-485總線的特殊之處而采用的措施,這樣同時也帶來了一些不足。首先,這種總線工作方式在很多對實時性、可靠性要求高的工業(yè)控制場合有較大的局限性;其次,對驅動器實行的“發(fā)送態(tài)—高阻態(tài)”切換以及切換延遲等功能要求會使編程變得復雜。同時在上電瞬間、CPU損壞或者程序跑飛的情況下,還需要考慮復雜的故障保護等問題,否則將容易引起總線故障。

          控制器局域網(wǎng)-bus (Controller Area Network)是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最初-bus被設計作為汽車環(huán)境中的微控制器通訊,意在車載各電子控制裝置ECU之間交換信息,從而形成汽車電子控制網(wǎng)絡。如今,作為一種技術先進、可靠性高、功能完善、成本合理的遠程網(wǎng)絡通訊控制方式,CAN-bus已被廣泛應用到各個自動化控制系統(tǒng)中。而且它在通信能力、可靠性、實時性、靈活性、易用性、傳輸距離等方面較RS-485總線有著明顯的優(yōu)勢,因而用CAN總線取代RS-485總線將是大勢所趨。

          基于RS-485網(wǎng)絡在現(xiàn)場的廣泛應用,目前完全放棄RS-485網(wǎng)絡系統(tǒng)是不現(xiàn)實的。但可以考慮一種折衷的辦法.就是在系統(tǒng)保留現(xiàn)有RS-485系統(tǒng)硬件結構的基礎上添加一個CAN-bus接口,本設計的CAN485智能就具有這樣的現(xiàn)實意義。它可以實現(xiàn)RS-485網(wǎng)絡與CAN網(wǎng)絡的互聯(lián),其系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。



          1 CAN-485原理

          圖2所示是一種CAN-485智能轉換器的原理框圖,本設計采用F258為核心,該自帶CAN收發(fā)接口,因此可簡化硬件設計,提高運行效率。F258的主要特征如下:

          ◇通過ISO CAN標準測試;

          ◇執(zhí)行CAN協(xié)議:CAN1.2 CAN2.0ACAN2.0B;

          ◇標準和擴展數(shù)據(jù)模式;

          ◇0-8位數(shù)據(jù)長度;

          ◇可編程速率高達1 Mbps;

          ◇2個數(shù)據(jù)接收緩沖器;

          ◇6個完全接收濾波器,2個對應高優(yōu)先權緩沖器,4個對應低優(yōu)先權緩沖器;

          ◇2個完全接收掩碼器;

          ◇3個具有優(yōu)先權的發(fā)送緩沖器。



          由于單片機的輸出電流比較弱,難以驅動光電隔離器,為保險起見,信號輸入光耦前要經(jīng)過74HC573鎖存;同樣為了增加信號驅動能力,經(jīng)過隔離的信號要再次經(jīng)過74HC573鎖存。

          2 軟件設計

          系統(tǒng)的軟件設計主要包括初始化程序、CAN接收中斷服務程序、USART接收中斷服務程序、主程序及應用層通信協(xié)議轉換程序等。

          初始化程序用于設置CAN模塊的通信波特率、工作方式、發(fā)送的優(yōu)先級、接收郵箱和發(fā)送郵箱及對應的接收過濾器和接收屏蔽器等。其初始化程序流程圖如圖3所示。



          CAN接收中斷服務程序主要用來接收CAN總線傳輸過來的數(shù)據(jù)幀,并對其進行幀校驗,如果出錯則要求重發(fā),若數(shù)據(jù)幀正確接收,則將完整的數(shù)據(jù)幀存人到提前開辟的環(huán)形緩沖器中,為后面的數(shù)據(jù)處理和協(xié)議轉換做好準備。其CAN接收中斷服務程序流程圖如圖4所示。



          USART接收中斷服務程序主要用于接收來自RS-485總線的串行數(shù)據(jù),并將完整的數(shù)據(jù)幀傳送到另外一個環(huán)形緩沖器。其流程圖和設計思想與CAN接收中斷程序類似,不再例舉。

          協(xié)議轉換程序需要參照現(xiàn)場RS-485系統(tǒng)原有的協(xié)議,然后由用戶通過配套軟件對通信幀的格式進行相應的設置。進行配置時,PC機必須通過RS-485接口來訪問RS-485/CAN智能轉換器,通常PC機的RS-232接口使用RS-232/RS-485轉換器。成功設置后,就可以實現(xiàn)RS-485與CAN通信幀格式的相互轉換。

          本系統(tǒng)的主程序部分的設計比較簡單,主要為調用初始化程序,掃描發(fā)送緩沖器是否為空,不空則在空閑時根據(jù)其優(yōu)先級將CAN通信幀或RS-485串行通信幀發(fā)送出去,并不斷掃描,等待中斷的產(chǎn)生。

          3結束語

          利用CAN485智能轉換器可實現(xiàn)RS-485網(wǎng)絡與CAN網(wǎng)絡的互連,且智能轉換器的通信波特率可調,工作模式也可控制,對于不同協(xié)議的RS-485網(wǎng)絡,只需通過軟件對轉換器進行相應的初始化設置,而不必對硬件進行改動,因此可以滿足絕大多數(shù)場合的使用要求。但是該方案不能充分體現(xiàn)CAN系統(tǒng)的優(yōu)越性,僅適合新系統(tǒng)與舊系統(tǒng)并存、整體性能要求不太高的場所。因此,用CAN總線取代RS-485總線將是大勢所趨。



          評論


          相關推薦

          技術專區(qū)

          關閉
          看屁屁www成人影院,亚洲人妻成人图片,亚洲精品成人午夜在线,日韩在线 欧美成人 (function(){ var bp = document.createElement('script'); var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0]; if (curProtocol === 'https') { bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js'; } else { bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js'; } var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(bp, s); })();