一种基于CAN总线与以太网的嵌入式网关经典设计-华体会体育全站app

作者:华体会体育全站app发布时间:2023-01-01 00:10

本文摘要:近年来,随着以太网技术的更进一步发展和完备,尤其是通信速率的提升和交互技术的应用于,使得以太网技术应用于现场掌控领域沦为有可能,这对工业掌控网络产生了新的影响。从目前的趋势来看,以太网己经转入了现场掌控级,但是有数的现场总线仍将之后不存在,工业以太网不能攻占一定的市场。 从现实来看,以太网拓展了现有的系统,但是现场总线不有可能几乎被工业以太网替代,后者的潜力极大,其应用领域一定会不断扩大。

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近年来,随着以太网技术的更进一步发展和完备,尤其是通信速率的提升和交互技术的应用于,使得以太网技术应用于现场掌控领域沦为有可能,这对工业掌控网络产生了新的影响。从目前的趋势来看,以太网己经转入了现场掌控级,但是有数的现场总线仍将之后不存在,工业以太网不能攻占一定的市场。  从现实来看,以太网拓展了现有的系统,但是现场总线不有可能几乎被工业以太网替代,后者的潜力极大,其应用领域一定会不断扩大。

所以,将现场总线与以太网融合,从而构建底层生产与上层管理的密切构建,早已沦为一种趋势。CAN总线作为国际上应用于最普遍的现场总线之一,在我国也获得了很普遍的应用于,该设计以CAN总线作为工业现场总线,构建其与以太网的网络。

  1硬件结构  目前,对于CAN和以太网连接的嵌入式网关设计主要有两种方法:一种是低档MCU特模块芯片的设计方法,另一种是高档MCU特EOS(动态多任务操作系统)再行特模块芯片的设计方法。因CAN只使用了ISO/OSI参考模型的一、二层,协议比较非常简单,较为合适用作低成本、速率拒绝不高的线性控制系统。

从合理的成本和有效地利用处置能力这两方面考虑到,该设计使用低档MCU特模块芯片的方法,其硬件框图闻图1。  1.1主控芯片及以太网模块模块  根据拒绝,该系统自由选择了性能价格较为低的Atmel公司生产的AT89C55单片机。它是面向测控对象和嵌入式应用的,所以它的体系结构以及CPU、指令系统、外围单元电路都是按照这种拒绝专门设计的。它内部带高约20KB的FLASH程序存储器,AT89C55几乎相容8051指令集,片上FLASH便利了使用者展开在线编程,工作速率最低平均33MHz,256B的内部RAM,32个可编程的I/O口,3个16位的定点/计数器,8个中断源,反对低功耗的空闲工作模式。

以太网模块搭配的是RTL8019AS芯片,它是由Realtek公司生产的一种高度构建的以太网控制器,能构建以太网媒介采访层(MAC)和物理层(PHY)的全部功能。RTL8019AS内部有两个RAM区域:一是16KB,地址为0x4000~0x7fff,要接管和发送到数据包必需通过DMA读取RTL8019AS内部的16KB的RAM,它实质上是双端口RAM,即有两条总线与其相连,一条总线用作RTL8019AS读/写出或写出/读该RAM,即本地DMA;另一条总线用作单片机读书或写该RAM,即远程DMA;二是32个字节,地址为0x0000~0x001F,用作存储以太网物理地址。主控芯片和以太网模块芯片的硬件模块原理图闻图2。

值得注意的是由于以太网的包在仅次于可以多达1500个字节,AT89C55的片内RAM只有256个字节,因此无法存储这么大的包在,所以这里拓展了一个32KB的外部RAM,这样同时也能提升单片机的数据传输速度。


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