CAN转换芯片CSM100应用探讨.pdf

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1、且应用技玟术不UART／CAN转换芯片CSM100应用探讨黄育和郭雪梅(广东省自动化研究所)摘要：CAN总线广泛应用于汽车电子、列车、工业控制、医疗等领域。在介绍UART／CAN转换芯片CSM100的组成、功能和特点的基础上，设计相应的电路原理；介绍CSM100的工作模式，分析UART数据帧和CAN报文通讯数据，探讨CSM100的适用场合；采用面向过程的结构化程序设计方法，设计CSM100的嵌入式管理软件。关键词：现场总线；CAN总线；UART；电路设计；数据帧远电子有限公司的USBCAN—I／II接口模块、0引言CAN4

2、85MB智能协议转换器和CANET系列以太网尽管控制器局域网(controllerareanetwork,CAN转换器。这些转换器能方便地将具有USB、CAN)总线最初主要应用于汽车内部测量和执行部件RS232、RS485或者以太网接口的设备挂接到CAN之间的数据通信，但经过20多年的发展，当前CAN总线上，但这类应用的兼容性无法保障且应用通信软总线规范已被国际标准化组织(ISO)制定为国际标件开发难度大，系统的可靠性和稳定性往往较低。而准，即高速应用的ISO11898和低速应用的ISO11519。设计具备CAN接口的节点

3、则成为设备制造商的必然CAN协议定义了开放系统互联(OsI)模型7层选择。结构中的物理层和数据链路层。与其它串行总线相笔者曾对CAN总线智能节点硬件设计的芯片选比，CAN协议的独特性主要体现在：总线节点多主型问题进行探讨，并介绍了当时国内应用较广泛的通讯方式；采用非破坏性载波监听多路访问冲突避免CAN收发器、CAN独立控制器和内置CAN控制器(CSMA，CA)总线仲裁技术；短帧格式以满足实时的微处理器，比较了采用CAN独立控制器和直接使性需求。从而，CAN总线在汽车、医疗、铁路列车用内置CAN控制器的微处理器的设计方案，认

4、为直和城市轨道列车、消防报警、机器人以及工业自动化接采用内置CAN控制器的微处理器设计CAN节点电等领域得到广泛应用卜]。路结构简洁紧凑，有利于提高设计效率【】钔。然而，电通常，应用CAN现场总线的集成系统可分为2子产品设计不仅需考虑应用需求，还须从电子元器件类：一类是由具备CAN接入功能的主要节点和部分选型、产品结构、嵌入式应用软件继承等多角度充分不具备CAN接入功能的节点组成，而不具备CAN接论证。尽管目前市场上已有许多内置CAN控制器的入的设备则通过转换器或转换模块来实现底层物理微处理器，但无论从微处理器发展历史来看

5、，还是内连接；另一类则是全部节点具备CAN接入功能。在嵌通信结构而言，通用异步收发器(universal第一类系统的集成时，对于不具备CAN总线接入的asynchronousreceiverandtransmitter，UART)具有更设备一般采用转换模块来实现；CAN转换模块具体悠久的历史和更广泛的应用。表1列出了部分微处理包括USB，CAN、RS232或RS485／CAN和以太网／CAN器型号及其内部集成UART模块的数量。因此，从充等，如：武汉迈威光电技术有限公司的MWE232一CAN分继承已有硬件和软件应用的角度出

6、发，在设计具备隔离转换器和MWE．CAN100协议转换器；重庆勤智CAN接口的嵌入式智能设备时，采用UART／CAN接科技有限公司的CAN232／485转换器；武汉吉阳光电口转换方案同样具有一定的应用前景，而CSM100芯科技有限公司的GY8507USB．CAN适配器；广州致片能满足设计此类嵌入式设备的需要。应用CSM1002014年第35卷第2期自动化与信息工程l7模块可方便地完成具有UART结构的嵌入式微控制接口(支持3．3V或5V系统的TTL电平)和1路器实现CAN总线接口，特别适用于工业智能设备的CAN总线接口；6

7、1UART波特率范围：600b／s～升级换代。115200b／s，CAN支持5kb／s~1000kb／s的15种标准表1部分微处理器型号及内部UART模块的数量通讯波特率；7)最高数据帧流量：400帧／秒；8)工微处理器型号UAIU’内核作温度范围：—40℃～+85℃；9)外形尺寸为31．5nalTl

8、个类型×19．9mm×6．5111111，相当于DIP24的集成电路【巧J。STC12C5201(／02／03／04／05)AD1另外，CSM100系列芯片最初只有CSM100和STC15F2K08(／I6／24／32／40

9、／48／5628位CSMl00T这2个型号，后者支持自定义协议转换。／60)$28051致远公司于2013年和2014年又推出了3个型号：STC12C5A08(／16／32／40／48／60／62)$22～3单片机CSM100TL、CSM100一L和CSM100V33。这3款芯P89LV51RB2瓜C2