现场总线CANbus与RS

1、现场总线canbus与rs现场技术以其独有的技术优势和特点，在现代分布式测量与控制技术领域中的应用已愈来愈广泛。各种现场总线的主控制器普通都内嵌有相当完美的、开放式的互联通信协议，它具有通信速度快、误码率低、开发设计容易及网络用法维护便利等诸多特点，是实现网络化现场测量与控制技术的一个进展方向。但目前，在许多现场已投入用法的测量与控制系统中，各仪器设备或装置之间通信所用法的仍是传统的rs-485或rs-422总线。在不断投入新型现场总线系统的同时，要在短期内改造或淘汰那些旧系统是不现实的。况且，在许多应用场合，新老系统中主机的控制算法及功能是相像或兼容的，所以在一定时欷新老总线系统同时并存是客

2、观的现实需要。对此，若能将新老仪器设备或装置通过一种透亮转换装置而有机地柔合在一起，去掉老系统中重复的部分，是一种很好的挑选。1 canbus简述can现场总线技术是德国bosch公司于80年月初为解决现代汽车业众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发，目前已逐步应用到其它领域的一种符合国际标准的串行数据通信协议。can的主要技术特点有：imgfile:/c:/documents%20and%20settings/conniede/local%20settings/temporary%20internet%20files/content.ie5/7mhe9cex/201008042208181

3、591.gif/img（1）对等网络结构，网络上随意节点可在随意时刻向网络其它节点发送信息，不分主从，通信方式灵便。（2）采纳非破坏性总线仲裁技术，网络中的节点可以分成不同的优先级，当多个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动暂停数据发送，而优先级高的节眯可不受影响地继续传送数据。之后，按优先级凹凸，其它节点在总线空闲时依次举行被暂停的数据传送，有效地避开了总线矛盾。（3）每一帧的有效字节数最多为8个，帧传送时光短，受干扰概率小，重发时光短。每一帧信息都有crc校验及其它检错措施，通信误码率低。（4）网络节点的错误严峻的状况下，具有自动关闭总线接口的功能，避开影响总线上的其它节点的正常

4、操作。（5）通信距离最远达10km(5kb/s)，通信速率最高可达到1mb/s(40m)，节点数目实际可达110个。通信介质采纳双绞线，也可用光纤。2 实现办法can 现场总线与rs-485总线的主要区分是：是以帧为单位举行数据通信的，且每帧均携带对应的id标示符，而rs-485是以字节为单位举行数据通信，不带任何其它附属信息。假如不考虑帧中的id标示符，那么这二种总线传输的信息就可以认为彻低相同。考虑到绝大多数应用can总线的场合都不行能分配完系统中的id标示符资源，因而在系统中可以另分配一至多个id标示符给rs-485总线数据，即给总线透亮转换所用，收、发数据的id标识符可以不相同。can

5、总线系统中的公用主控设备普通被设置成直通状态，它可通过发送、接收具有不同id标示符的不同数据帧，便利地对网络中的各种设备举行管理和控制。对那些纯粹靠帧数据本身而忽视id标记符的系统来说，这种不同总线之间的转换越发容易。实现二种总线之间的透亮转换的基本过程是这样的：电路加电进入正常状态后，首先以电路中保存的参数（如未初始化则以缺省参数）对二个总线通信端口分离举行初始化，并将全部通讯端口设置成中断接收工作方式，在启动内部（swatchdog）后，电路等待外来数据的中断。一旦某一总线端口有有效数据进入，电路首先将这些数据读入内部数据缓冲区，置相关内部标记，关闭其它端口的中断，以使接收端数据能准时被接

6、收到。在下一数据到来之前，电路将准时通过另一端口将缓冲区中的数据转发出却，直到缓冲区空。在这种转换过程中，假如数据是自canbus一端流入，则电路只将帧内数据读入到缓冲区。相反，则电路在转发数据之前自动按设置将设定id标示符加到发送信息中，一旦转换过程结束，全部端口又被允许中断接收。电路中缓冲区普通可配置8k32k字节的静态 ram。imgfile:/c:/documents%20and%20settings/conniede/local%20settings/temporary%20internet%20files/content.ie5/7mhe9cex/20100804220818160

7、1.gif/img在未进入转换工作时，电路允许参数设置端口的设置中断进入。参数设置包括：设置rs-485的通信波特率（固然端口数据格式也可设）；设置canbus的通信波特率、接收码（accept-code）、屏蔽字（mask-code）、发送标示符。参数设置好后将立刻生效，通过该端口还可查询当前电路中的各运行参数值。电路工作的主工流程图1所示。3 实际电路图2 是一种可选的线路原理暗示图。电路中用法的是atmel传颂的at89s8252，它是一种内带8k flash ram、2k eeprom、同时内嵌自立的硬件watchdog电路，最高工作主频为24mhz的新型单片机。所配数据缓冲器6225

8、6为32k字节的静态ram。配置较大缓冲区的显然益处是提高了对二种不同速率总线的适应能力。图中rs232口是专用来设置二总线端口的工作参数，所设参数均保存在cpu的2k eeprom中。另外，为提供线路的牢靠性，对canbus端采和了电隔离措施，rs-485端所用法的max1480也是一种内部电隔离的芯片。图中 vcc与vcc1为互相隔离的二组5v电源。对于那些对总线响应速率要求比较荷刻的场合，可采纳双cpu控制电路，即每个cpu分离负责一端总线的通信事务。数据缓冲区仍采纳公用的单口或双口ram。相应的控制算法必需增强一些有关对公共数据区的管理操作，在此不做详述。以上电路多适用于二种总线并存于同一系统的场合，以实现二种总线之间的有机结合，使新老设备能很好地同时运行，节约系统开支。这种透亮转换电路在已研制的分布式数据采集系统中应用以后，效果良好。对以上电路稍做修改，即将max1480换成max232芯片就可设计出一种能在can现场总线与rs-232之间实现透亮转换的电路。这种电路可用于那些需要用便携机与现场设备之间实现通信（如现场调试等）的场合，由于目前便携机普通只配rs-232接口。另外，如将电路的二个总线端口设计成相同的接口，那么它还可以用在用法同一种总线