CAN（Controller Area Network）總線是德國BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中眾多控制與測試之間的數(shù)據(jù)交換開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，是一種多主方式的串行通信總線。CAN總線是一種開放式、數(shù)字化、多點通信的控制系統(tǒng)局域網(wǎng)，具有通信速率高、傳輸時間短、傳輸距離遠、糾錯能力強、控制簡單、擴展能力強以及性價比高等特點，是目前國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。

　　基于CAN總線的CAN控制器具有完成CAN總線通信協(xié)議所要求的全部必要功能，因此CAN控制器與其它微處理器的接口成為設計CAN總線系統(tǒng)的首要工作。實際中很多設備帶有RS-232接口，為了方便具有RS-232接口的設備與CAN總線的數(shù)據(jù)通信，本文完成了基于單片機控制的CAN總線與RS-232轉換器電路設計和軟件設計，實現(xiàn)了CAN總線數(shù)據(jù)與RS-232接口設備的數(shù)據(jù)傳輸。

　　2．基于單片機控制的CAN總線與RS-232轉換器電路設計

　　CAN總線與RS-232轉換器電路包括：主控制模塊、RS-232接口轉換電路和CAN控制模塊3個主要部分。

　　主控制模塊的功能是處理CAN總線以及RS-232接口的數(shù)據(jù)通信和控制，本設計應用AT89C51完成對轉換器各個接口的控制，實現(xiàn)CAN總線和RS-232接口兩種協(xié)議數(shù)據(jù)幀的轉換，使用帶有SPI總線接口的X25045實現(xiàn)硬件看門狗功能。主控模塊電路如圖1所示。

　　RS-232接口電路由MAX232芯片構成，實現(xiàn)將單片機串口的TTL電平與RS-232電平的相互轉換，完成RS-232接口信息的輸入輸出傳輸。

　　CAN控制器模塊，主要完成CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的實現(xiàn)。其中物理接口采用PCA82C250芯片實現(xiàn)物理層的電平轉換和傳輸。CAN控制器使用SJA1000芯片，完成數(shù)據(jù)鏈路層功能，實現(xiàn)CAN總線信息的輸入輸出傳輸。

　　AT89C51是CAN總線與RS-232轉換器的控制器，提供以下標準功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲器，1000次可擦寫周期，三級加密程序存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM、定時/計數(shù)器、竄行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止所有部件工作直到下一個硬件復位。

　　AT89C51使用的晶振信號由SJA1000提供（SJA1000用24MHz的片外晶振），SJA1000的CLKOUT引腳接入MCU的XTAL1引腳。

　　由于CAN總線速率與RS-232接口速率并不相同，因此本設計中增加了片外RAM芯片6116，用作轉換雙方的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。設計中使用P2.7接反向器連接6116的片選端，所以接口轉換電路中的片外RAM的起始地址實際上應為0X8000。

　　2.1 AT89C51與RS-232轉換接口電路設計

　　應用MAX232芯片構成RS-232的接口轉換電路，實現(xiàn)AT89C51串口的TTL電平與RS-232電平的相互轉換。其中R1out和T1in引腳接單片機的RXD引腳和TXD引腳，R1in和T1out作為RS-232接口輸出連接標準DB9接口的引腳2和引腳3。DB9接口引腳5接地。為了使MAX232芯片正常工作，還需要外接4個1μF的電容用于芯片升壓，以完成電平轉換。