can总线与rs-232转换接口电路设计.doc

CAN总线与RS-232转换接口电路设计






摘要…………………………………………………………………………………….…..……Ι


ABSTRACT.................................................................................................................................. ΙΙ


引言 1


1. CAN总线协议分析 2


1.1 CAN总线主要特点 2


1.2 CAN总线协议 2


1.3 CAN总线报文传输结构 3


1.4 CAN总线错误处理 3


1.4.1 错误检测 3


1.4.2 错误标定 4


2. CAN控制器SJA1000分析 5


2.1 CAN节点结构与SJA1000操作模式 5


2.2 SJA1000内部结构及其功能分析 6


3. CAN总线与RS-232转换接口电路设计 11


3.1 CAN总线与RS-232转换接口电路总体设计 11


3.2 主控制模块电路设计 12


3.2.1 AT89C51与6116电路设计 13


3.2.2 看门狗电路设计 14


3.3 AT89C51与RS-232转换接口电路设计 16


3.3.1 RS-232-C标准分析 16


3.3.2 RS-232与AT89C51接口电路设计 18


3.4 SJA1000与AT89C51接口电路设计 19


3.4.1 SJA1000与AT89C51接口电路设计 19


3.4.2  物理层接口电路设计 21


3.5元器件清单 22


结论 22


致  谢 24


参考文献 25






引言

现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行数字式多点双向通信的数据总线，多用于工空等领域，应用现场总线技术不仅可以降低系统的布线成本，还具有设计简单、调试方便等优点，同时，由于现场总线本身还提供了灵活而又功能强大的协议，这就使得用户对系统配置，设备选型具有强大的自主权，可以任意组合多种功能模块扩充系统的功能。在众多的现场工业总线中，CAN总线是一种具有国际标准而且性能价格比又较高的现场总线，它在当今自动控制领域中的应用极为广泛，并发挥着重要的作用。一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。CAN可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。另外，硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。


CAN通讯协议描述了在设备之间信息如何传递。它对层的定义与开放系统互连模型(OSI)一致。每一层与另一设备上相同的那一层通讯。实际的通讯是发生在每一设备上相邻的两层，而设备只通过模型物理层的物理介质互连。CAN的结构定义了模型的最下面的两层：数据链路层和物理层。应用层通过不同的新型协议层（专门用于特殊的工业领域加上由个别CAN用户定义的任何合适的方案）和物理层连接。物理层和数据链路层对于设计者来说是透明的，并包含在所有执行CAN协议的部件中。


实际中，许多设备是RS-232接口，为了实现CAN总线数据和RS-232接口设备数据的传输，设计完成了CAN总线与RS-232转换接口电路设计。