用AT89C52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)RS422到CAN總線的轉(zhuǎn)換

蘭廣利1，陳文會(huì)1,2，徐榮英3

(1西安交通大學(xué) 建筑學(xué)系陜西 西安710049；
2西北工業(yè)大學(xué) 電子工程系陜西 西安710072；
3陜西省廣播電視研究所陜西 西安710054）

引言

RS422是串行通訊中應(yīng)用較廣的標(biāo)準(zhǔn)總線。他能很方便地把各種計(jì)算機(jī)、外部設(shè)備、測量儀器有機(jī)地連接起來，構(gòu)成一個(gè)測量、控制系統(tǒng)。但是，他傳輸速率低、傳輸距離短并且接口處信號(hào)間易產(chǎn)生串?dāng)_，因此不能直接應(yīng)用于工業(yè)控制。

CAN總線剛好以其高性能、高可靠性及獨(dú)特的設(shè)計(jì)贏得了工業(yè)界的高度重視。例如，奔馳S型轎車上采用的就是CAN總線系統(tǒng)，美國商用車輛制造商們也將注意力轉(zhuǎn)向了CAN總線，美國一些企業(yè)已將CAN作為內(nèi)部總線應(yīng)用在生產(chǎn)線和機(jī)床上。同時(shí),由于CAN總線可以提供較高的安全性,因此在醫(yī)療領(lǐng)域、紡織機(jī)械及電梯控制中也得到了廣泛應(yīng)用?？梢?，實(shí)現(xiàn)RS422總線和CAN總線之間的轉(zhuǎn)換非常有必要。

2硬件設(shè)計(jì)

2.1總體設(shè)計(jì)分析

在該系統(tǒng)中，采用AT89C52單片機(jī)。RS422總線傳輸過來的信號(hào)經(jīng)過收發(fā)器后進(jìn)入89C52，處理后送到CAN控制器中，然后到收發(fā)器，由CAN出口發(fā)出。為了保證系統(tǒng)的安全工作，在CAN控制器上加了一個(gè)“看門狗”?？傮w設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2.2CAN控制器與CPU接口設(shè)計(jì)

對(duì)于CPU來說，CAN控制器是確保雙方獨(dú)立工作的存貯器映象外圍設(shè)備。CAN控制器與外部CPU的接口是通過控制器接口邏輯(CIL)實(shí)現(xiàn)的， AT89C52 CPU通過將地址總線(AB)和數(shù)據(jù)總線(DB)連接到CIL上來完成與CAN控制器之間的信息交換,不需要專門的控制總線(CB)，CPU與82C200之間的狀態(tài)、控制和命令信號(hào)的交換在CAN控制器中完成。

2.3電子看門狗設(shè)計(jì)

為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，采用X25045來做一個(gè)電子看門狗。X25045把3種常用的功能：看門狗定時(shí)器、電壓監(jiān)視和 E2PROM組合在單個(gè)封裝之內(nèi)。這種組合降低了系統(tǒng)成本，并減少了對(duì)電路板空間的要求。看門狗定時(shí)器對(duì)微控制器提供了獨(dú)立的保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，在可選的超時(shí)周期（ timeout interval ）之后， X25045 看門狗將以 RESET 信號(hào)作出響應(yīng)。

3軟件設(shè)計(jì)

3.1總體設(shè)計(jì)思想

CAN總線系統(tǒng)的初始化設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，在初始化之前，應(yīng)設(shè)置輸出控制寄存器（OCR）的復(fù)位請(qǐng)求位為高，再設(shè)置其他寄存器。命令寄存器（CMR）控制緩存器的收發(fā)狀態(tài)；中斷寄存器（IR）、狀態(tài)寄存器（SR）查詢82C200的工作狀態(tài)；接收碼寄存器（ACR）設(shè)定工作地址；接收屏蔽寄存器（AMR）設(shè)定工作形式；總線定時(shí)寄存器（BTR0、BTR1）設(shè)定工作頻率、采樣頻率；輸出控制寄存器（OCR）一般為正常輸出方式，應(yīng)使復(fù)位請(qǐng)求位從高變低，使CAN控制器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。主程序框圖如圖2。

3.2轉(zhuǎn)換主程序設(shè)計(jì)如下：

4結(jié)語

CAN總線以其高性能、高可靠性及其獨(dú)特的設(shè)計(jì)越來越受到人們的重視，并被公認(rèn)為有前途的總線之一。把RS422轉(zhuǎn)換到CAN正是適應(yīng)了這一趨勢，期望有更多的智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)者加入到這一領(lǐng)域的應(yīng)用研究中來。