CAN-SPI總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化的程度越來越高，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域起著越來越重要的作用。目前，國(guó)際上存在多種不同的總線標(biāo)準(zhǔn)，這些不同的總線標(biāo)準(zhǔn)在短時(shí)間內(nèi)不可能統(tǒng)一。不同的現(xiàn)場(chǎng)總線在不同的環(huán)境中具有其各自的優(yōu)點(diǎn)，為了使工業(yè)控制組網(wǎng)變得更加靈活，同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有時(shí)會(huì)需要多種不同的總線?；谏鲜鰞牲c(diǎn)原因，使得不同總線協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換成為工業(yè)控制領(lǐng)域中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　論文首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線模型與OSI參考模型進(jìn)行對(duì)比，然后對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)的基本原理以及協(xié)

2、議轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行系統(tǒng)闡述。最后，以STM32F103微處理器為硬件平臺(tái)，以KEILMDK為軟件開發(fā)環(huán)境搭建協(xié)議轉(zhuǎn)換器的開發(fā)平臺(tái)。文章分析了協(xié)議轉(zhuǎn)換器整體結(jié)構(gòu)，采用嵌入式網(wǎng)關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)CAN總線和SPI總線之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器按照CAN通信模塊、SPI通信模塊以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊三個(gè)方面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。CAN通信模塊采用輪詢的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收與發(fā)送；利用環(huán)形緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并且采用了DMA數(shù)據(jù)傳輸模式對(duì)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操

3、作；針對(duì)SPI總線是基于物理層的一種通信協(xié)議，論文首先制定上位機(jī)與協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間的通信協(xié)議，然后利用SPI中斷方式結(jié)合DMA中斷實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間的通信協(xié)議。通過上述三個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)具有CAN總線與SPI總線協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
　　最后，論文利用LPC11C14微處理器搭建測(cè)試平臺(tái)，模擬協(xié)議轉(zhuǎn)換器應(yīng)用環(huán)境，對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)通信正確性、數(shù)據(jù)接收速率進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析，可以得知本次論文設(shè)計(jì)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了