CAN-SPI總線協(xié)議轉換器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化的程度越來越高，現(xiàn)場總線技術在工業(yè)控制領域起著越來越重要的作用。目前，國際上存在多種不同的總線標準，這些不同的總線標準在短時間內不可能統(tǒng)一。不同的現(xiàn)場總線在不同的環(huán)境中具有其各自的優(yōu)點，為了使工業(yè)控制組網變得更加靈活，同一個網絡中有時會需要多種不同的總線?；谏鲜鰞牲c原因，使得不同總線協(xié)議之間的轉換成為工業(yè)控制領域中一項關鍵技術。
　　論文首先對現(xiàn)場總線模型與OSI參考模型進行對比，然后對協(xié)議轉換技術的基本原理以及協(xié)

2、議轉換器的實現(xiàn)方式進行系統(tǒng)闡述。最后，以STM32F103微處理器為硬件平臺，以KEILMDK為軟件開發(fā)環(huán)境搭建協(xié)議轉換器的開發(fā)平臺。文章分析了協(xié)議轉換器整體結構，采用嵌入式網關的方式實現(xiàn)CAN總線和SPI總線之間的協(xié)議轉換，對協(xié)議轉換器按照CAN通信模塊、SPI通信模塊以及數(shù)據存儲模塊三個方面進行實現(xiàn)。CAN通信模塊采用輪詢的方式實現(xiàn)數(shù)據接收與發(fā)送；利用環(huán)形緩沖區(qū)的結構實現(xiàn)數(shù)據存儲并且采用了DMA數(shù)據傳輸模式對緩沖區(qū)中的數(shù)據進行讀寫操

3、作；針對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與協(xié)議轉換器之間的通信協(xié)議，然后利用SPI中斷方式結合DMA中斷實現(xiàn)上位機與協(xié)議轉換器之間的通信協(xié)議。通過上述三個模塊，實現(xiàn)具有CAN總線與SPI總線協(xié)議轉換功能的協(xié)議轉換器。
　　最后，論文利用LPC11C14微處理器搭建測試平臺，模擬協(xié)議轉換器應用環(huán)境，對協(xié)議轉換器數(shù)據通信正確性、數(shù)據接收速率進行了測試。根據對測試數(shù)據的分析，可以得知本次論文設計的協(xié)議轉換器實現(xiàn)了