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本帖最后由 hanser 于 2020-3-18 09:13 编辑
# H5 F* k+ ?% e* D& C! I
; { y7 O) i" l0 M9 S, G' _% V% ` k7 v
摘要:设计了一套USB总线与CAN总线的转换电路及其软件。系统以8位单片机为转换电路的控制器，用CH374芯片作为USB
B* O9 v. Q7 |) t) g+ z; Z) J端的主控芯片，用SJA1000作为CAN接口芯片。设计了系统的硬件电路，给出了基于该电路的软件实现方案，并编写了程序代码。为5 o8 g( h( ?7 e& \" Z" b# g, f
了克服CAN总线容易受到外界干扰的弱点，使用6N137进行信号隔离。对设计的系统进行了实验测试，实现了USB与CAN总线转换/ L& V* Z0 J; F( v) f% C# v6 S( S, j
的功能。
5 q& A* V" W7 C5 b" i3 k( h/ a2 q关键词: USB总线; CAN总线;单片机; CH374
2 F9 ^% ^9 R! ^" \( ?' m7 R+ d6 V. c+ {. A9 D7 t8 v
0 引言, Q0 k1 b/ ?$ b) F+ g
随着计算机技术、网络技术的发展，工业控制领域及自动, R5 a. s- V! ]( a/ T+ v6 X
化领域对网络通信、系统的可靠性、安全性、易操作性和易维
9 T! h/ w! B6 ^, l! w" ?+ o% c护性都有了更进- -步的要求。现场总线是当今自动化领域技术
- N- j8 \' e$ ^/ ]" O7 `4 x发展的特点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它是现
0 S0 R0 o; E: N. d代计算机、通信和控制技术的集成，即通常所谓的3C (Com-
8 ], n$ b' e* kputer, Communication, Control) 技术。分布式控制系统是现代3 `9 Q% y! l$ ?7 x7 q
控制系统的主流，而CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的
$ I+ p, O& H3 N$ M/ o设计，特别适合工业过程监控设备的互联，因此越来越受工业1 s" V& F2 c0 |3 P9 z) r6 _
界的重视。USB速度快、连线简单和即插即用的特性是与上位
5 k" c6 M; O# A机通讯非常好的外设接口。因此，基于USB接口实现CAN总1 _, r9 U# M- g6 k' F/ o0 U
线与PC机之间数据通信的研究具有一定的应用意义[1-2]; V; q) {( B, b) P# ^" @
1系统硬件设计: n0 g- @. O9 U3 v4 V
硬件电路主要由微控制器、CAN总线接口、USB总线接! Z/ z6 v6 t7 _. P) U
口和信号隔离模块等部分组成，其中控制器采用AT89S52单% [6 k% p: [ T; v+ Y
片机。系统整体功能框图如图1所示。1 L% J; q2 Q6 ]8 V- G8 W3 j
系统主要功能为:单片机模块上电复位以后，完成对
2 g3 ?2 j6 w |" ^CAN主控芯片SAJ1000和USB主控芯片CH374的初始化。& |1 }# o0 g6 a3 R; B# o/ z( x0 i4 A
PC机通过USB数据线连接到USB接口的主控芯片CH374,) e) s" Y) _& o
USB接口模块通过8位数据线完成与单片机接口的数据传输，
- F( i8 h$ D9 l然后由单片机把数据传输到CAN总线上[3-6]。
. k6 I% S a; d2 s1.1USB模块的硬件设计0 H9 n* V- }( w+ K- ^4 B
本系统USB接口模块采用CH374作为主控芯片。CH374+ W! N |5 {! X+ }: Z' x
是USB通用设备接口芯片，完全满足USB1.1标准，具有8& z$ W& i: E1 j0 A/ u+ g
位数据总线D[0-7],接口地址输人A0、读RD#、写WR#、
2 m# q! D# M% [8 @9 Q; o片选CS#及中断输出INT#，可以方便地挂接到微处理器的
2 E M& @8 g: q8 i/ r& F7 ^9 n数据总线上田。同时，在PC计算机端，CH374芯片的驱动程5 o8 y: j" m- g! h4 O7 i# Z z
序以及动态链接库等软件为PC计算机应用层提供了应用层接
2 a* a+ X) T+ d口;只要将CH374芯片的驱动程序、动态链接库拷贝到上位
1 {* c0 B- V) D* ?% ^8 vPC计算机中，利用CH374动态链接库DLL提供的API接口6 ?. d! A, w2 H: E2 F( o
函数对其进行操作，对USB总线的访问及通信控制就非常简
3 r7 {. k4 J( l9 O) @7 J6 v单了。USB模块硬件电路见文献[3].% o- W& w; b8 D, T: G- i* W
1.2 CAN模块硬件设计
4 z5 S' S1 {6 q; {作为控制器局域网，CAN总线是国际上应用最广泛的现2 k- Y7 q, F7 M5 O( Z$ K
场总线之一，主要用于各种设备监测及控制。CAN总线系统
3 e/ T% J7 G% r; v- l的硬件部分一般由微处理器及可编程的CAN控制芯片组成,
: w3 b* b" i, X9 ]# `+ t本设计采用AT89S52 作为CAN总线系统的微处理器，而0 X' L0 I" M$ ~; }
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附件下载：% _# |3 M$ p+ Z$ `2 }3 ^+ D( h
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发表于 2020-3-18 09:12
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