基于CAN總線連接的MEGA8遠(yuǎn)距離在線升級方案

　　1、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

　　1.1 系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　CAN（Controller Area Network）即控制器局域網(wǎng)，是目前廣泛應(yīng)該的總路線之一。CAN總線通信距離限制小,它的直接通信距離最大可達(dá)10km，最高通信速率可以達(dá)1Mb/s（此時(shí)距離最長為40m），節(jié)點(diǎn)數(shù)可多達(dá)110個(gè)。因此它特別適合于工業(yè)遠(yuǎn)程過程監(jiān)控設(shè)備的互聯(lián)和電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的調(diào)試和維護(hù)。基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)的一般組成模式如圖1所示。上位機(jī)PC機(jī)通過RS-232連接到總線上某一智能節(jié)點(diǎn)?？梢詫Π惭b在現(xiàn)場某些節(jié)點(diǎn)的程序進(jìn)行遠(yuǎn)距離在線升級和改變某些功能，因此利用CAN總線進(jìn)行單片機(jī)的在線編程就顯得非常必要。

　　根據(jù)圖1所示的CAN總線分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在線編程采用主從結(jié)構(gòu)。智能節(jié)點(diǎn)1為主節(jié)點(diǎn)，其它節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)采用ATMEL公司推出的AVR系列單片機(jī)MEGA8，內(nèi)含8K FLASH程序存儲器，1K的內(nèi)部SRAM，512字節(jié)的內(nèi)部EEPROM。為了便于升級，除了提供ISP即在線編程功能（In System Programming）以外，還提供了BOOT引導(dǎo)功能，為實(shí)現(xiàn)IAP即在應(yīng)用中編程（In Application Programming）為系統(tǒng)升級提供了可能。

　　1、2 節(jié)點(diǎn)升級過程

　　主節(jié)點(diǎn)在編程監(jiān)控模式下，接收PC機(jī)發(fā)送的“編程”命令，若編程節(jié)點(diǎn)為主節(jié)點(diǎn)，則程序可以通過RS-232下載到主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)接收編程數(shù)據(jù)，完成 FLASH的在線編程，此時(shí)，從節(jié)點(diǎn)分別執(zhí)行各自缺省的應(yīng)用程序。若編程節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn)，則主節(jié)點(diǎn)就通過CAN總線進(jìn)行廣播，全部從節(jié)點(diǎn)監(jiān)控包括被選擇節(jié)點(diǎn) ID號在內(nèi)的“編程初始信息”，并與各自的節(jié)點(diǎn)ID進(jìn)行比較，被選擇的從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)和PC機(jī)建立編程通信連接，其它從節(jié)點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行其缺省應(yīng)用程序，從而實(shí)現(xiàn)了在線升級功能?？梢?，在從節(jié)點(diǎn)編程模式下，主節(jié)點(diǎn)在PC機(jī)的RS-232總線與從節(jié)點(diǎn)的CAN總線之起著路由器的作用。