CAN与以太网数据交换的研究与分析通信网2020年

CAN与以太数据交换的研究与分析 - 通信/络 - 电子工程

P89C668：微控制器，主要的控制部分，实现对络芯片以及CAN器件的控制，并进行两者之间的协议转换。

SJA1000：CAN控制器，两种工作模式（BasicCAN和PeliCAN）。BasicCAN仅支持标准模式，PeliCAN支持 CAN2.0B的标准模式和扩展模式（本文仅介绍BasicCAN模式）。支持错误分析功能，对CAN收发器进行控制，为微控制器提供了控制CAN总线的简单接口。

TJA1050：CAN收发器，微控制器对CAN控制器进行相应配置后，收发器自动过完成相应的CAN总线动作。

RTL8019：络芯片，提供给微控制器控制以太的简单接口，使微控制器只需要对其进行相应读写即可完成对以太的操作。

实验中另外用到一个CAN模块作为一个CAN节点，和转换模块一起组成一个简单的CAN。

4 软件部分

4.1 CAN编程

BasicCAN模式中的CAN编程相对简单，只需要对SJA1000相应的寄存器进行读写操作即可。在该模式下，报文识别码为11位，在经过验收滤波器的筛选后，符合条件的报文才能被接收，并存入SJA1000接收缓冲区。识别码值越小，优先级越高。如果总线上出现报文冲突，优先级高的报文选占据总线。CAN节点间每次最多传送的数据为10个字节。发送缓冲区寄存器的描述如表1所列，它与接收缓冲区寄存器结构大体相同，只是地址不同。

表 1 发送缓冲区寄存器

名称位7位6位5位4位3位2位1位0识别码字节1ID.10ID.9ID.8ID.7ID.6ID.5ID.4ID.3识别码字节2ID.2ID.1ID.0RTRDLC.3DLC.2DLC.1DLC.0TX数据1～8发送数据字节1～8

本实验中用到P89C668的外部中断1。该中断由SJA1000引发，设置为当SJA1000收到来自另一节点的数据时，向P89C668发出中断信号。在中断处理程序中，P89C668读取并保存SJA1000中断寄存器的值，作为在相应程序中进行处理的依据。

4.2 TCP/IP协议

由于TCP/IP协议很复杂，涉及的内容很多。下面仅就几点作简要介绍。

（1）封装和分层的概念

发送数据时要对数据进行逐层封装，既加上相应的首部，作为所经过每层的标识。具体原理如图3所示。