嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的技术中的CAN总线与以太网的嵌入式网关电总线与以太网的嵌入式网关电
路的设计与实现路的设计与实现
本文从以太网与工业现场总线的互联出发,主要介绍了CAN总线与以太网嵌入式网关电路的设计与实现,本文
对比了CAN 和以太网相连的嵌入式网关设计的两种方法,并从硬件结构和软件结构两方面进行了阐述。 目
前,对于CAN 和以太网相连的嵌入式网关设计主要有两种方法:一种是低档MCU 加接口芯片的设计方法,另
一种是高档MCU 加EOS(实时多任务操作系统)再加接口芯片的设计方法。因CAN 只采用了ISO/OSI 参考模型的
一、二层,协议相对简单,比较适合用于低成本、速率要求不高的离散控制系统。从合理的成本和有效利用处
理能力这两方面考虑,该设计采用低档MCU 加接口芯片的方法,其硬件框图见图。
嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的技术中的CAN总线与以太网的嵌入式网关电总线与以太网的嵌入式网关电
路的设计与实现路的设计与实现
类别:嵌入式系统/ARM技术 发布于:2016/11/2 | 547 次阅读
本文从以太网与工业现场总线的互联出发,主要介绍了CAN总线与以太网嵌入式网关电路的设计与实现,本文对比了CAN
和以太网相连的嵌入式网关设计的两种方法,并从硬件结构和软件结构两方面进行了阐述。
目前,对于CAN 和以太网相连的嵌入式网关设计主要有两种方法:一种是低档MCU 加接口芯片的设计方法,另一种是高档
MCU 加EOS(实时多任务操作系统)再加接口芯片的设计方法。因CAN 只采用了ISO/OSI 参考模型的一、二层,协议相对简
单,比较适合用于低成本、速率要求不高的离散控制系统。从合理的成本和有效利用处理能力这两方面考虑,该设计采用低档
MCU 加接口芯片的方法,其硬件框图见图。
图1
主控芯片及以太网接口模块主控芯片及以太网接口模块
根据要求,该系统选择了性能价格比较高的AT89C55单片机。它是面向测控对象和嵌入式应用的,所以它的体系结构以及
CPU、指令系统、外围单元电路都是按照这种要求专门设计的。它内部带高达20 KB 的FLASH程序存储器,AT89C55完全兼
容8051 指令集,片上FLASH方便了使用者进行在线编程,工作速率最高可达33 MHz,256 B 的内部RAM,32 个可编程的I/O
口,3 个16 位的定时/计数器,8 个中断源,支持低功耗的空闲工作模式。
以太网接口选用的是RTL8019AS 芯片,它是一种高度集成的以太网控制器,能实现以太网媒介访问层(MAC)和物理层
(PHY)的全部功能。RTL8019AS 内部有两个RAM 区域:一是16 KB,地址为0x4000~0x7fff,要接收和发送数据包必须通过
DMA 读写RTL8019AS 内部的16 KB 的RAM,它实际上是双端口RAM,即有两条总线与其连接,一条总线用于RTL8019AS
读/写或写/读该RAM,即本地DMA;另一条总线用于单片机读或写该RAM,即远程DMA;二是32 个字节,地址为0x0000~
0x001F,用于存储以太网物理地址。主控芯片和以太网接口芯片的硬件接口原理图见图2。值得注意的是由于以太网的包最大
可以超过1 500 个字节,AT89C55的片内RAM 只有256 个字节,因此无法存储这么大的包,所以这里扩展了一个32 KB 的外
部RAM,这样同时也能提高单片机的数据传输速度。
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