基于p87c591的can-rs232协议转换器的总体方案设计.doc

基于P87C591的CAN-RS232协议转换器的总体方案设计1概述控制局域网络(work,CAN),为多主机方式的串行通信总线,最早由德国***公司推出,用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信,能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。这是个多主机网络协议。它的基础是无破坏性仲裁机制,这使得总线能以最高优先权访问报文而没有任何延迟。CAN总线被认为是最有发展前景的现场总线之一。其信号传输介质为双绞线,通信速率最高可达1Mb/s,直接传输距离最远可达10km(5Kb/s),可挂接设备数量最多可达110个。RS-232C标准适合于数据传输速率在0~20Kb/s范围内的通信。目前的PC机都带有RS232C接口,故把CAN网络连入PC机,最有效也是最直接的方法就是有一个CAN与RS232相互转换的协议转换器。2硬件总体设计硬件设计包括电平转换和带CAN控制器的微处理器以及CAN总线收发器,为了提高系统的抗干扰能力,在CAN控制器和CAN收发器之间增加了光电隔离电路,原理框图如图1所示。将串口的数据先传送到单片机,再由单片机转发给CAN总线;同样,CAN总线的数据也可以先发到单片机上,然后再通过单片机转发给串口。PC机串口RS232CAN总线LED指示灯带CAN控制器的为控器O87C591电平转换CAN收发器82C250光电隔离图1 -232-C是美国电子工业协会(ElectricalIndustrialAssociation,EIA)与1973年提出的串行通通信接口标准,主要用于模拟信道传输数字信号的场合。RS-232的机械接口一般有9针、15针和25针3种类型。RS232接口使用负逻辑,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平为+5V~+15V,用“0”表示;负电平为-15V~-5V,用“1”表示。根据RS232的电气特性可知,RS2332的接口电平与TTL电平(TTL电平的逻辑“1”,逻辑“0”)不兼容,所以要外加电路实现电平转换。此处选用的电平转换芯片是MAX232。)到达DB9座子与该智能节点相连,通过双向电平转换芯片MAX232,把RS232信号电平转化为单片机可以处理的电平。通过微控制器的串口连入该智能节点。RS232总线数据的接收和发送由微处理器完成,并且微处理器负责实现协议控制与数据转换。,具有片内CAN控制器,从80C51微控制器家族派生而来。P87C591是整个系统的核心部分,负责整个网管的监控任务。作为系统控制核心,P87C591担负两个主要任务。其一,它采用了强大的80C51指令集与串口进行通信;其二,是利用P87C591的片内CAN控制器实现与CAN总线的连接。CPU通过5个特殊功能寄存器CANADR,CANDAT,CANMOD,CANSTA和CANCON对PeliCAN模块进行访问,根据访问方向的不同,CANCON和CANSTA具有不同的寄存器结构。主要有两种不同的方式访问,支持软件轮询或控制主要CAN功能的最重要的寄存器。可以像访问单独的特殊功能寄存器一样直接访问CAN模块的其他部分,通过一个间接的指针机制来实现。为了达到最高的数据吞吐量,在使用间接寻址时包含了地址自动增加的特性。集成CAN控制器的微控制器