rs232%2f485与can总线协议转换器的研究与设计

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1、大连海事大学硕士学位论文RS232/485与CAN总线协议转换器的研究与设计姓名：张海艳申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：刘彦呈;孙凡金20080301中文摘要摘要现场总线(Fieldbus)是一种应用于生产现场，在现场设备之间、现场设备与控制室之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。但现场总线在协议标准上存在的差异给实践带来复杂性，也影响了总线之间的开放性和可互操作性。这种情况下，就需要利用协议转换器使不同总线之间互联。因此，本文针对传统的RS485网络与CAN总线之间的互联设计出一种协议转换器，将其应用在温

2、度监测系统中，通过RS232接口连接上位机，实现对两种网络温度数据的监控。本文首先针对CAN总线在实时性方面的局限性，在分析了CAN总线的通信原理包括报文格式、帧结构及错误类型等内容的基础上，总结给出改进其实时性问题的方法一动态优先级分配机制。其次，设计出RS232瓜S485与CAN总线协议转换器的硬件电路，主要包括核心模块、CAN总线接口、RS485接口和RS232接口以及系统供电，采用心89S51为主控制器进行数据的处理，以SJAl000为CAN总线控制器，P28C250为CAN总线收发器共同完成CAN总线的数据收发。然后，在

3、硬件基础上，设计出各功能模块的通信程序，其中包括主程序模块、Q埘通信模块、RS485通信模块、RS232通信模块以及通过RS232与上位机连接的人机交互程序。在CAN通信模块和RS485通信模块中都采用中断方式接收数据和发送数据，人机交互程序可以使协议转换器对CAN总线和RS485网络上的参数进行管理和动态地配置。本文设计的协议转换器可以应用在电缆温度监测等监控系统中，能够将RS485网络和CAN总线网络连接起来，很好地完成了由两种现场总线构成的监控网络的数据采集任务，为今后协议转换器应用到更多工业现场奠定了基础。关键词：CAN总

4、线；RS485；协议转换；网络监控英文摘要ResearchandDesignofProtocolConveNerBasedonRS232／485andCANBusAbstractFieldbusisthetechnologywhichisusedtorealizebidirectional，serial，multi．nodedigitalcommunicationbetweenfielddeviceandfielddevice，orcontrolroom．Fieldbusisusedinmanufacturefield．Thedi

5、fferenceoffieldbusinprotocolstandardbringscomplexitytopracticeandinfluencetheopeningandinteroperabilityofbus．Inthiscase，itneedprotocolconvertertointerconnectdifferentbuses．SothisthesisdesignstheprotocolconvertertointerconnecttraditionalRS485networkandCANbus．Itisusedto

6、datacollectingsystem，throughRS232interfaceitconnectstocomputerandconfiguresdynamicallyparameteroftwobuses．Firstly,aimingatthelimitationofthereal-timecapabilityofCANBus，basedonanalyzingcommunicationprincipleofCANBusthatincludesformatofmessage，structureoftheframeandwron

7、gtypeetc，thethesisbringsthemethodthatdistributeddynamicpriorityforwardtochangereal-timecapability．Secondly,thisthesisdesignsthehardwareofRS232／RS485protocolconverterthatincludeCOremodule，CANinterface，RS485interface，RS232interfaceandpowersupplyofsystem．Inthepowersupply

8、ofsystem，thedesignadoptsAT89S51asCPUdealingdata，SJAl000asCPUofCANbusandP82C250astransceiverofCANbussendingandreceivingdata．F