SAIA PCD2.K110 衢州市* 返回列表頁(yè)

SAIA PCD2.K110隨著互聯(lián)網(wǎng)中硬件的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)用戶呈指數(shù)增長(zhǎng)。在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的同時(shí)，各種家電設(shè)備、儀器儀表以及工業(yè)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)采集與控制設(shè)備也逐步地走向網(wǎng)絡(luò)化，以便共享網(wǎng)絡(luò)中龐大的信息資源。 本設(shè)計(jì)是以全電子化鐵路車(chē)站控制系統(tǒng)為背景，任務(wù)是實(shí)現(xiàn)鐵路車(chē)站執(zhí)行機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)機(jī)之間的信息交換。其中，執(zhí)行機(jī)包括各個(gè)執(zhí)行單元，采用CAN總線接口。監(jiān)測(cè)機(jī)為遠(yuǎn)程的PC控制機(jī)，采用以太網(wǎng)接口。

本設(shè)計(jì)指在實(shí)現(xiàn)CAN通信鏈路和以太網(wǎng)通信鏈路的透明連接，zui終形成通用的CAN總線以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。 CAN總線與以太網(wǎng)通信，通常采用兩種方案，一種是采用工控機(jī)加網(wǎng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種連接方式成本高，開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。另一種是采用32位MCU+RTOS的方案，這種方案采用32位高檔單片機(jī)，SAIA PCD2.K110在RTOS（實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)）的平臺(tái)上進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)TCP/IP的協(xié)議處理。它的缺點(diǎn)是：?jiǎn)纹瑱C(jī)價(jià)格較高，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，需要購(gòu)買(mǎi)昂貴的RTOS開(kāi)發(fā)軟件，對(duì)開(kāi)發(fā)人員的開(kāi)發(fā)能力要求較高。鑒于上述方案的優(yōu)缺點(diǎn)，筆者設(shè)計(jì)一種單獨(dú)的以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)互連系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)與CAN總線的直接互聯(lián)。 

一、SAIA PCD2.K110硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)電路原理如圖1所示。本系統(tǒng)以單片機(jī)為界，為了兩部分：CAN總線控制部分和以太網(wǎng)控制部分。系統(tǒng)提供RJ45接口連接Ethernet網(wǎng)絡(luò)，并且提供一個(gè)CAN總線接口供用戶使用。系統(tǒng)可以把從Ethernet上過(guò)來(lái)的IP數(shù)據(jù)報(bào)解包送給CAN總線接口，也可把從CAN總線接口過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)封裝為IP包送到局域網(wǎng)中

SAIA PCD2.K110單片機(jī)及其外部存儲(chǔ)器 單片機(jī)W78E58B為主要控制部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)芯片和CAN控制器的控制。在微處理器內(nèi)嵌入TCP/IP協(xié)議和CAN協(xié)議，完成兩者之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)CAN接口和以太網(wǎng)接口之間數(shù)據(jù)的透明傳輸。SAIA PCD2.K110是32K的外部RAM，用來(lái)緩存以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包和CAN總線傳來(lái)的數(shù)據(jù)，使用它的目的是提高單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸速度和處理復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議。

由于以太網(wǎng)zui大的數(shù)據(jù)包有1514字節(jié)，而單片機(jī)W78E58B只能256字節(jié)的RAM，無(wú)法存儲(chǔ)這么大的數(shù)據(jù)包，只能放在外部RAM里，以使單片機(jī)能夠高速地吞吐數(shù)據(jù)。

P2.7為低電平時(shí)，62256被選通，因此其尋址范圍為0000H～7FFFH。 單片機(jī)W78E58B內(nèi)部有32K的EEPROM，可用來(lái)存儲(chǔ)一些配置信息，如網(wǎng)關(guān)IP地址、MAC地址、SJA1000的ID網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符、網(wǎng)絡(luò)掩碼和總線定時(shí)（BTR0、BTR1）等。這樣可以靈活方便地修改網(wǎng)關(guān)參數(shù)，適應(yīng)不同的環(huán)境，同時(shí)也有利于以后的擴(kuò)展。

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