基于ARM9的CAN-Ethernet通信協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器是自動(dòng)控制行業(yè)中復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的數(shù)據(jù)交換需求催生的必然產(chǎn)物，自動(dòng)控制（Automatic Control）是指在沒(méi)有人直接參與情況下，利用外加的設(shè)備或裝置，使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程中的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制技術(shù)的研究有利于將人類(lèi)從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來(lái)并大大提高控制的效率。在傳統(tǒng)的自動(dòng)控制行業(yè)中，使各種機(jī)器和設(shè)備能協(xié)同按照設(shè)定的參數(shù)去運(yùn)行就必須依靠一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行會(huì)話，現(xiàn)在業(yè)

2、界最常用到就是控制器局域網(wǎng)絡(luò) CAN(Controller Area Network)和以太網(wǎng)（Ethernet）協(xié)議群，還有一些設(shè)備必備的串行通訊協(xié)議RS-232和RS-485等，各上位機(jī)和各設(shè)備之間通過(guò)CAN協(xié)議，Ethernet協(xié)議，串行通訊協(xié)議完成數(shù)據(jù)交換和參數(shù)下發(fā)等工作，這些運(yùn)行不同協(xié)議的設(shè)備在一個(gè)自動(dòng)控制網(wǎng)里運(yùn)行，這樣就勢(shì)必牽扯到協(xié)同工作的問(wèn)題，此種情況下就催生了CAN-Ethernet等幾種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的需求，第一代的

3、CAN-Ethernet通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用386的硬件架構(gòu)，8位總線技術(shù)，已經(jīng)不能負(fù)荷現(xiàn)在日新月異的數(shù)據(jù)增量和需求，制約了設(shè)備之間效率的提高和算法的發(fā)展，這樣開(kāi)發(fā)新一代轉(zhuǎn)換器就是勢(shì)在必行了，本文研究的新一代系統(tǒng)采用ARM的硬件架構(gòu)，32位總線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　該系統(tǒng)和第一代通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)比，優(yōu)勢(shì)在于運(yùn)算速度快，數(shù)據(jù)吞吐量大，由于采用基于μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，所以穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性都大大提高，并能夠做到對(duì)采集到的數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行計(jì)算、分析，存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)，這樣就可以減少上位機(jī)和 CAN網(wǎng)協(xié)議設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷，提高了各設(shè)備的工作效率，同時(shí)也降低了維護(hù)成本。
　　本系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)了測(cè)試階段，正在準(zhǔn)備往現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際部署。在測(cè)試階段中本系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定的運(yùn)行，前端采集各個(gè)控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，加密后傳輸給各個(gè)上位機(jī)，不僅提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行速度和效率，也保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全可靠。這樣整個(gè)企業(yè)的自控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合度和安全性都大大提高，對(duì)自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有一定的參考作用和實(shí)際意