RS232通信网络与CAN总线通信网络互联设计

RS232接口的发送数据端和接收数据端经MAX232电平转换分别与Atmega128串口、接收数据端PE0/RXD0、发送数据端PE1/TXD0相连；SJA1000的AD0~AD7连接到Atmega128的PA口，INT与Atmega128的INT0相连，ALE与Atmega128的PG2/ALE相连，读写端RD、WR分别连接Atmega128的PG1/RD、PG0/WR，CS连接到Atmega128的PC6，Atmega128的时钟取自SJA1000的振荡器，即SJA1000的CLKOUT连接到Atmega128的XTAL1；收发器CTM1050的RX0、TX0分别连接SJA1000T的RX0、TX0, CANH、CANL连接到CAN总线上。

2.2 主要芯片

RS232用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接,必须在RS232接口与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。MAX232芯片可完成TTL⇔RS232电平的双向转换。

ATmega128单片机是基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,为AVR单片机系列中的高性能单片机。ATmega128单片机内部带有128 KB的系统内可编程Flash程序存储器，具有同时读写能力；4 KB的E2PROM；4 KB的SRAM；53个通用I/O端口线；32个通用工作寄存器；4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时器/计数器(T/C)；2个USART；串行外围设备接口(SPI)；与IEEE1149．1规范兼容的JTAG测试接口，可以用于片上调试；6种省电模式；53个可编程I/O端13线；由于其先进的指令集以及单周期指令执行时间，数据吞吐率高达1 MIPS/MHz等。

SJA1000是一种独立的CAN控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制，具有新的PeliCAN操作模式，这种模式兼容CAN2.0A 和CAN2.0B 两种技术规范[3]。SJA1000可完成CAN总线的物理层和数据链路层的所有功能,由CAN核心模块、发送缓冲区、接收FIFO、验收滤波器和接口管理逻辑组成[4]。

CTM1050是一款带隔离的高速CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收、发器件,其主要功能是将CAN 控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平并且具有直流2 500 V的隔离功能及ESD 保护作用。该芯片符合ISO 11898标准，可与其他遵从ISO 11898标准的CAN 收发器互连。

3 软件设计

本设计程序主要包括：串口初始化程序、SJA1000初始化程序、单片机接收串口中断服务子程序、单片机发送数据到串口中断服务子程序、单片机接收CAN数据子程序、单片机发送CAN数据程序以及一些异常错误处理子程序等等。程序流程图如图3所示。

本设计可以将RS232通信网络转换成CAN通信网络，能够很方便地实现RS232多点组网、远程通信，且不需要更改原有RS232通信软件，用户可直接嵌入原有的应用领域，使系统设计达到更先进的水平。

参考文献

[1] 王黎明，夏立，邵英，等．CAN现场总线系统的设计与应用[M]． 北京：电子工业出版社，2008．

[2] 饶运涛，邹继军，郑勇芸，等．现场总线CAN 原理与应用技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2003．

[3] PHILIPS Corporation.SJA 1000 stand-alone CAN controller product specification[S].2000．

[4] 夏继强．现场总线工业控制网络技术[M]．北京：北京航空航天大学出版社，2005．

作者：王 强 张建喜 来源：电子技术应用