单片机与DSP中的基于PIC单片机的RS-232转CAN通信适配卡设计

CAN总线-控制器局部网(CAN)国际标准(ISO11898)。CAN总线与一般的通信总线相比，它的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。 　　其特点可概括如下：CAN为多主方式工作。在报文标识符上，各节点分成不同的优先级。采用非破坏总线仲裁技术。只需通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点方式传送接收数据。直接通信距离最远可达零10km(速率5kbps以下)；通信速率最高可达到1Mbps(此时通讯距离最长为40m)。CAN上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个。报文采用短帧结构，传输时间短，受到干扰的概率低。每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，具有极好的检错效果。 《基于PIC单片机的RS-232转CAN通信适配卡设计》 本文将深入探讨一种在单片机与DSP系统中实现RS-232到CAN总线通信的适配卡设计，该设计基于PIC单片机，旨在充分利用CAN总线的卓越特性，如高可靠性、实时性与灵活性。CAN总线遵循ISO11898国际标准，它是一种多主站通信系统，允许多个节点在同一网络上并发通信。 CAN总线的核心优势在于其独特的通信机制。其工作模式为多主站，每个节点通过报文标识符（ID）进行优先级区分，确保高优先级节点优先发送数据。CAN总线采用非破坏性的总线仲裁技术，避免了冲突，使得点对点和点对多点的数据传输得以顺利进行。通信距离范围广泛，从最远10公里（5kbps以下速率）到最高速度1Mbps下的40米，这极大地扩展了网络覆盖范围。此外，CAN网络的最大节点数量可达110个，这取决于总线驱动电路的设计。 CAN总线的报文结构紧凑，传输速度快，降低了受到干扰的可能性。每个报文都包含CRC校验和其他错误检测机制，从而确保了数据传输的准确性。通信介质的多样性也是CAN总线的一大亮点，可以是双绞线、同轴电缆或光纤，提供了灵活的选择。在发生严重错误时，节点会自动关闭输出，防止对其他节点造成影响，提高了整个系统的稳定性。 在设计中，CAN-RS-232通信适配卡作为一个独立节点，能够连接到CAN网络的任何位置。对于通过RS-232接口接入的个人计算机（PC），用户可以通过Windows的超级终端或自定义的串口程序进行数据收发，实现点对点及一点对多点的通信。适配卡还具备10位精度的A/D转换功能，能够将采集到的模拟信号通过CAN总线发送至上级设备。 硬件设计方面，该系统主要由四个部分组成：PIC16F877A单片机、SJA1000T独立CAN通信控制器、TJA1050 CAN总线驱动器以及MAX232 RS-232总线驱动器。PIC16F877A单片机负责控制CAN通信，执行初始化、读写操作，并处理来自两个总线的数据流。SJA1000T作为独立CAN控制器，承担物理层和数据链路层的功能，与单片机通过共享时钟同步。TJA1050用于物理层的转换，确保CAN协议控制器与物理总线之间的稳定连接。MAX232则实现了RS-232的标准电平转换。 在实际操作中，PIC16F877A通过SJA1000T的并行接口进行数据交换，同时利用其他端口模拟读写和地址控制信号。TJA1050则连接到CAN协议控制器，确保不同波特率下的通信。 基于PIC单片机的RS-232转CAN通信适配卡设计提供了一种有效的方式，将传统的串行通信与高性能的CAN总线网络结合，满足了工业自动化、汽车电子、远程监控等领域的实时、可靠通信需求。通过这种设计，系统开发者可以充分利用CAN总线的优势，实现更高效、更稳定的通信网络。