lol外围网站|基于C8051F040的CAN总线中继器设计与实现

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电竞外围投注平台|0章节  20世纪80年代初,德国BOSCH公司明确提出了控制器局域网(ControllerAreaNetwork,CAN)来解决问题汽车内部的信号传输问题。由于CAN总线优良的稳定性和动态性能、成熟期的仲裁和实时技术,再加开放式总线结构、较短报文高速通讯、远程通讯能力、硬件CRC极强的数据流和拓展功能,以及掌控非常简单、应用于成本低等优点,早已被更加多地应用于到分布式远程自动控制、安全监控及电力系统等网络控制系统领域,并被普遍认为为最有前途的现场总线技术之一。  中继器是网络物理层的一种介质相连设备,可以将同一层的两段网络展开点对点,也可以构建上下层有所不同总线的点对点,起着网桥和网关的起到。在大中型远程的CAN总线系统中常常不会用于到中继器,主要用作监测点众多和测点产于距离远的场合。

拉西瓦水电站工程为I等大(1)型工程,枢纽安全性监测的测点、仪器设备、测站多,监测系统覆盖面大(10lOkm),测量设备之间距离差异较小,距离主控制室较近(长达5km),为了提升通信网络的抗干扰性并确保必要低的通信速率,必须在网络中加中继器,以对通信链路中的信号加以缩放,并对数据报文展开路由和发送。本文明确提出了一种CAN网络用中继器的设计和构建。

  1系统硬件选型  CAN中继器是CAN总线系统的关键设备之一,要使中继器享有很好的可靠性,对其MCU的拒绝也比较较高。我们自由选择了SiliconLaboratories公司的C805lF040(以下全称F040)单片机作为中继器的MCU。

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  F040内构建了几乎反对CAN2.0A和CAN2.0B的CAN控制器,独立国家的消息RAM可以处置32条消息对象,每个消息对象都可以展开发送到和接管滤波,最低工作速率超过lMbps,需要已完成CAN总线协议数据链路层和应用层的所有功能;其中CAN总线的竞争处置、MCU模块、实时、数据的一贯性以及连续性确保,都是由硬件来解决问题,MCU因此以求留出大量的时间来处置测量数据和掌控命令,从而提升整个系统的实时性。  F040还具备增强型串行外设模块(SPI)获取了采访灵活性的全双工串行总线,为中继器之间互相交换数据获取了较好的模块。SPI可以作为主器件或从器件,有3线工作方式和4线工作方式,并反对在同一总线上相连多个主器件和从器件。

而且在多主环境中禁令主器件方式操作者,以防止两个以上主器件企图同时展开数据传输时产生冲突。此外,F040还有大量的存储空间一64kB的片内F1ash和4K+256B的内部RAM,以及外部64kB数据存储器模块,几乎符合系统通讯和缓存数据空间的拒绝。  2中继器系统硬件结构  CAN总线中继器必须已完成将一端的总线上数据原始地传输到另一个MCU所负责管理的CAN总线上。

本文使用易于控制数据流量,处理速度慢,功能扩展性好的双MCU的方案,如图1右图。本文中继器设计的主要思想是使用两个F040构成中继系统,利用F040的SPI展开多主通讯,展开互传数据。两个F040的CAN作为相连两边总线。

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其中,与上面0总线连接起来的F040的CANO的ID按照模块编号设计;与下面1总线相连的F040的CANl的ID划为0号编号,作为该总线的六根模块。  F040的标准化端口I/0插槽资源非常丰富,利用自身的优先权交叉开关译码器可以灵活性分配给数字信号作为I/0端口。根据实际的电路必须,把SPI配备到P0.0~P0.2,中继器的主从端口配置要完全一致,如图2右图。

为了更佳、更慢地互相交换数据和中继器的主从切换,充分利用剩下端口,将主从MCU的P1.6、P1.7、P2.6、P2.7端口对应连接起来。MCU0的状态由P2.6M和P2.7M输入,MCUl通过输出口P2.6S和IP2.7S监测MCU0的状态;MCUl的状态由P1.6S和P1.7S输入,MCU0通过输出口P1.6M和P1.7M监测MCUl的状态。端口之间串联的1k维护电阻,借以避免启动时因两边数据的冲突而造成芯片烧坏。  本系统是用CAN总线将中继器与上下两层网络连接一起,因此在中继器系统中还理应CAN总线传输模块,如图3右图。

自由选择ADI公司生产的ADuMl201用来构建CAN控制器和CAN收发器之间的电气隔绝,这样不仅提升了中继器的可靠性,而且也维护了总线及总线上的其他节点,即强化了系统的稳定性,又提升了系统的抗干扰能力。CAN收发器SN65HVD25l在CANH和ICANL输入插槽间并联一个电阻,作为CAN总线的终端电阻。:电竞外围投注平台。

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