CAN总线网与以太网嵌入式网桥设计.pdf

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1、·3O·工业仪表与自动化装置2011年第6期CAN总线网与以太网嵌入式网桥设计浣上，谢绍丽，曹桂林(中国航天员中心，北京100094)摘要：基于C8051F040SOC芯片和CP2200网络接口芯片，设计一种嵌入式网桥连接CAN总线网与以太网，实现网络间数据的智能交换。为远程控制中心直接通过以太网访问CAN现场总线，提供了一种便捷的解决方案。该嵌入式网桥系统可配置，不依赖主机，经工程验证，可满足不同CAN总线与以太网的连接需求。关键词：嵌入式；CAN总线；以太网；网桥中图分类号：TP336文献标志码：A文章编号：1000—0682(2011)06—0030—04Designone

2、mbeddedbridgebetweenCANbusandEthernetHUANShang，XIEShaoli，CAOGuilin(ChinaAstronautResearchandTrainingCenter，Beijing100094，China)Abstract：AwaytodesignanembeddedbridgebetweenCANbusandEthernetbasedonC805140SOCchipandCP2200Ethernetinterfacechipispresented，whichcanexchangedataintelligentlybe—tweent

3、hetwonets．ItisafacilesolventforremotecontrolcenteraccessingdataofCANfieldbusbyEth—ernet．Theembeddedbridgeisconfignrableandreliesonhostanymore．IthasabilitytolinkallsortsofCANbusestoEthernetthroughactualprojectvalidated．Keywords：embedded；CANbus；Ethernet；bridge0引言2硬件实现CAN总线以其突出的可靠性、实时性和灵活嵌入式网桥选用

4、Silicon公司的C8051F040(简称性，在控制领域获得广泛的应用。当远程控制中心vo4o)作为主处理器，该CPU采用流水线结构，峰值获取控制现场数据时，一般先设置本地计算机，借助性能达到25MIPS，处理能力强，且兼容51指令，易于专门的CAN接口卡获取CAN总线数据，然后封装软件开发。特别是集成了CAN2．0B控制器，外接驱成UDP(TCP)包，再通过以太网传输。嵌入式网桥动器即可实现CAN通信，符合系统小型化要求。则无需本地主机即可实现CAN网与以太网的数据CPU采用外部高精度22．1184M石英晶振，在发挥互通，为远程控制中心直接通过以太网访问CAN现高速处理性能的

5、同时，提高了串口和CAN通信波特场总线网，实现现场监控，提供了一种便捷、经济的率的精度。通过配置XBR0，XBR2交叉开关寄存器解决方案。将端口P0．0～P0．1设成串口0，P0．2～P0．3设成串口1，外接MAX232实现TI1L与RS一232电平的转1设计目标换，其中串口0作为主机配置接口。嵌入式网桥基于SOC芯片设计，外形小巧，可选用PCA82C250作为CAN总线的驱动器，RS深入现场；通过RS一232串口，可进行参数配置，以(P8)脚接地，驱动器工作在高速通信模式，总线间适应不同的CAN总线网络需求；智能处理网络问转跨接120n的电阻R31，以匹配传输阻抗，吸收总线发数

6、据。回波；CANTX上拉至5V实现对82C250CMOS电平驱动；10Q电阻R32、R33起总线隔离和限流作用，保护接口芯片免受过流的冲击，即使某个总线节收稿日期：2011—07—04点发生短路故障，由于保护电阻的隔离，可使其他节作者简介：浣上(1978)，男，硕士，毕业于国防科技大学控制理论与控制工程专业，现从事航天飞行训练模拟与仿真技术研究。点不会将错误届定为“总线脱离”，而退出通信。若2011年第6期工业仪表与自动化装置·31·工作环境恶劣，总线上可进行光耦隔离。快速起振和稳定。CP—INT脚直接连F040外部中断以太网控制器选用Silicon新推出的CP2200，该0，取

7、得高优先级处理权。网络接口选用汉仁芯片集成IEEE802．3MAC和10BASE—TPHY，完HRg01175A，该器件集成了网络状态指示灯(LINK，全兼容100／1000BASE—T网络，且主机接口简单，ACT)和网络变压器，传输比TX(1：2．5CT)、RX比DM9000、CS8900A等更符合系统小型化的设计(1：1CT)符合CP2200芯片技术要求。F040留出的理念。CP2200与F040的高端口非复用方式连接，低端口，可增设SPI、SMbus等接口，因此系统兼有可获