基于USB的CAN總線適配器的設計

隨著現(xiàn)場總線技術和計算機外設接口技術的發(fā)展,現(xiàn)場總線與計算機快速有效的連接又有了更多的方案,USB作為一種新型的接口技術，以其簡單易用、速度快等特點而備受青睞。本文簡要提出了USB 接口與CAN總線連接方案,論述了系統(tǒng)的硬件構成,固件開發(fā)和驅動程序等內(nèi)容。
關鍵詞 :現(xiàn)場總線;USB;CAN總線
隨著信息技術的飛速發(fā)展，各種數(shù)據(jù)的實時采集和處理在現(xiàn)代工業(yè)控制中已成為必不可少的部分。這要求我們設計的接口簡單靈活且具有較高的數(shù)據(jù)傳輸率。現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網(wǎng)絡。如何將其與PC機安全可靠低成本的互連,是一個亟待解決的問題。傳統(tǒng)的外設與主機的通信接口難以滿足上述要求。這些接口一般采用PCI總線或RS-232串行總線。PCI總線雖然有很高的傳輸率（可達132Mbps），但是它們的擴充槽相當有限，且設計復雜。RS-232串行總線連接方便，可是它的帶寬非常有限，傳輸速度慢。USB技術正是順應這一要求提出的一種快速的，雙向的，同步傳輸?shù)?廉價的并可以進行熱插拔的通用串行總線。它還提供了內(nèi)置電源,可向低壓設備提供5伏的電源。正是由于USB的這些特點，使其獲得了廣泛的應用。CAN總線是現(xiàn)場總線的一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通信網(wǎng)絡,具有卓越的特性和極高的可靠性，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設備的互連，被公認為幾種最有前途的現(xiàn)場設備總線之一。
整個系統(tǒng)設計目的就是設計一個適配器,可以將CAN總線數(shù)據(jù)通過USB接口迅速轉送到PC機進行處理分析,也可以通過它向CAN節(jié)點傳送數(shù)據(jù)或命令,以實現(xiàn)計算機與現(xiàn)場設備的通訊。