CN201127024Y - 两路can总线与rs-232串行通信接口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种两路CAN总线与RS－232串行通信接口，它是可以完成星型网络结构布线、价格又比较低廉的两路CAN总线与RS－232转换设备。CAN总线接口主要由微处理器、CAN控制器和CAN收发器构成。CAN控制器实现了CAN通讯中物理层和数据链路层的功能，提供了与微处理器和总线的物理线路接口。特点是：充分利用了P87C591内部CAN控制器和SJA1000很好的CAN控制特性和兼容性。可用于自动化电子领域的传感器、抗滑系统以及过程控制、机械、纺织等领域中，特别是高速、低成本的星型布线控制网络或不同网络设备互连、网络的升级和扩展。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种两路CAN总线与RS-232串行通信接口，属现场总线控制装置。
背景技术
目前，国外美国霍尼韦尔，德国西门子有多个CAN总线与一个RS-232接口转换的设备；国内CAN总线接口向RS-232接口转换设备，都只是一个CAN总线接口转换一个RS-232接口的结构。而此产品只能采用总线型网络结构。
国内北京国已开发出一种4个CAN总线接口转换两个COM口的设备，售价较便宜，但一台价格最低仍在3600元，无法满足中低端市场，不利于设备大面积普及。
目前国内未发现由P87c591同时驱动内部can模块和外部SJA1000，并将内部can模块和外部SJA1000采集的数据逐个通过RS-232接口与计算机通信。实现两路独立的CAN——RS-232的网关设计的科技文献报道。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种两路CAN总线与RS-232串行通信接口，它是基于以上两种设备之间的既可以完成星型网络结构布线、价格又比较低廉的两路CAN总线与RS-232转换设备。
本实用新型是以如下技术方案实现的：一种两路CAN总线与RS-232串行通信接口，包括RS-232和两路CAN总线接口，CAN总线接口包括实现CAN总线数据收发的CAN总线收发器82C250；实现协议的控制和数据处理的P87c591微处理器和SJA1000控制器；P87c591微处理器内设驱动内部can模块、外部连接JA1000控制器和两路收发器82C250，并将内部can模块和外部SJA1000采集的数据逐个通过RS-232接口与计算机通信，实现两路独立的CAN——RS-232的网关。
CAN总线数据的收发由CAN总线收发器82C250完成。协议的控制和数据处理由微控制器P87C591和SJA1000完成。RS232接口上的数据则经过电平转换变成TTL电平后输入到微处理器进行处理。以微处理器P87C591为核心部分，控制RS232和两路CAN-BUS的数据通信。CAN控制器实现了CAN通讯中物理层和数据链路层的功能，提供了与微处理器和总线的物理线路接口。
本实用新型的积极效果是：本设备由于只采用内嵌can控制器的8位单片机P87c591另外接普通can控制器SJA1000，价格比较低廉，有利于中低端集成商和施工商采用星型网络结构布线。可以大大提高CAN总线的使用范围，方便的进行低成本的CAN总线星型布线。具有良好的社会效益和经济效益。可用于自动化电子领域的传感器、抗滑系统以及过程控制、机械、纺织等领域中，特别是高速、低成本的星型布线控制网络或不同网络设备互连、网络的升级和扩展。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型进一步详细描述。
图1是本实用新型的电原理框图；
图2是P87C591与SJA1000的电路原理图；
图3是初始化主程序图；
图4是中断服务程序图。
具体实施方式
如图1所示，CAN总线接口硬件部分主要由微处理器、CAN控制器和CAN收发器构成。CAN控制器实现了CAN通讯中物理层和数据链路层的功能，提供了与微处理器和总线的物理线路接口。
CAN总线数据的收发由CAN总线收发器82C250完成。协议的控制和数据处理由微控制器P87C591和SJA1000完成。RS232接口上的数据则经过电平转换变成TTL电平后输入到微处理器进行处理。
电路主要由P87C591、SJA1000和82C250的接口部分，P87C591和82C250的接口部分以及RS232/TTL电平转换3部分构成。以微处理器P87C591为核心部分，控制RS232和两路CAN-BUS的数据通信。
如图2所示的P87C591与SJA1000的电路原理图。87C591第一路CAN通信线路由P0口连接到SJA1000芯片的AD0-AD7，ALE、/RD、/WR分别和SJA1000各口连接，/INT0和SJA1000的/INT连接，使P87C591可以方便的通过中断方式访问。SJA1000的MODE引脚接高，TX0、RX0引脚通过两个高速光耦6N137后于CAN收发器82C250连接，光耦部分电路所用的电源采用小功率电源隔离模块实现的两路独立电源，实现总线上各CAN节点间的信号隔离，增强CAN系统硬件的抗干扰能力。82C250的TXD、RXD引脚分别接收和发送经驱动后的信号，再由CANH、CANL接至一条CAN-BUS传输介质上。由于模拟信号采样用AD7715，有一个差分模拟输入口，所以可以直接接收来自传感器的弱电平信号并可以输出连续的数字信号。SJA1000的TX1悬空，而RX1需通过电阻分压得到近似0.5VCC电压，形成CAN协议需要的逻辑电平。
P87C591第二路CAN通信线路由P1.0，P1.1引脚通过两个高速光耦6N137后与CAN收发器82C250连接，此光耦部分电路所用的电源同第一路CAN通信线路中光耦部分电源相同都是采用两路独立电源，增强CAN系统硬件的抗干扰能力。82C250的TXD、RXD引脚分别接收和发送经驱动后的信号，再由CANH、CANL接至另一条CAN-BUS传输介质上。
RS232/TTL电平转换电路比较简单，只要电平转换芯片MAX232与P87C591上相应的收发管脚连接正常，即可完成电平转换，在此不再详述。
软件设计：P87C591的软件设计由内部CAN控制器和SJA1000初始化、发送和接收等模块组成，由于P87C591内部的CAN控制器在软件上向下兼容SJA1000，所以，对P87C591内部CAN的初始化、发送和接收的流程与SJA1000基本类似。
如图3、图4所示，主程序通过接收中断优先级完成两个CAN接口接收数据并发送到RS232以及把从RS232中收到的数据发往CAN总线的任务，初始化流程图如图3所示，在相应SJA1000中断服务时内部CAN接收到报文，微处理器响应高优先级中断，处理完毕返回。内部CAN接收中断流程图，由于向下兼容，所以，SJA1000接收中断流程图类似。
在发送模块为了避免采用中断发送多路CAN报文而引起系统冲突，所以，采用查询状态标志发送多路CAN报文，首先查询P87C591的内部CAN控制器是否有数据发送，然后再查询SJA1000CAN控制器是否有数据发送。
在接收模块，存在SJA1000和P87C591的内部CAN同时接收信号的可能性，根据线路优先级的情况选择先接收内部CAN报文。但要注意，接收内部CAN信号的同时，SJA1000会有溢出的可能，如果溢出，则要清空RxFIFO，放弃未完成的SJA1000报文，重新接接收。
优点是：使用1个RS-232串口通过查询的方式访问两路CAN线路，并通过优先级不同使高优先级信息能够及时接受，增加了CAN总线通讯的实时性，准确性。CAN总线仲裁机制可以使高优先级的信息能够被优先及时接受，CAN总线通讯特有的采用短帧结构，数据传输的时间短，受干扰的几率低；以及CAN总线协议良好的检错措施，保证了数据采集的准确性。
Claims (1)
1、一种两路CAN总线与RS-232串行通信接口，包括RS-232接口和两路CAN总线，其特征是：CAN总线包括：实现CAN总线数据收发的CAN总线收发器82C250，实现协议的控制和数据处理由微控制器P87c591和SJA1000组成；P87c591微处理器通过内设驱动内部can模块、外部连接SJA1000控制器和两路收发器82C250，并将内部can模块和外部SJA1000采集的数据逐个通过RS-232接口与计算机通信，形成两路独立的CAN——RS-232的网关。
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