基于三菱M16C6N单片机的CANUSB协议转换器.pdfVIP

第 卷　第 期 太 原 师 范 学 院 学 报 自然科学版 Vol. 5 No. 1 5 1 　 ( ) 　 2006 年 3 月　 JOU RNAL OF TAIYUAN NORMAL UNIVERSIT Y (Natural Science Edit ion) 　 M ar. 2006 X 基于三菱 M16C/ 6N 单片机的 CAN/ USB 协议转换器 吴国华1　王　浩2 (1. 中北大学 电子信息工 程学院, 山西 太原 030051; 2. 中国辐射防护研 究院, 山西 太原 030006) 　　〔摘要〕　通过对 USB 和 CAN 协议的特点分析, 提出一种抗干扰能力强, 数据传输可靠, 传输 距离远, 通讯灵活的协议转换器. 文章系统地讨论了开发中采用的一些核心技术, 包括硬件和软件 系统设计等. 〔关键词〕　协议转换器; CAN U SB M306NBFCTFP 〔文章编号〕　1672-2027( 2006) 01-0041-04　〔中图分类号〕　TP335　〔文献标识码〕　A 　　随着 USB 技术的广泛应用, USB 接口已成为个人计算机的基本配置, 在嵌入式系统中, USB 技术也已 得到普遍应用. 如在系统监控和数据采集系统中, USB 接口能保证数据传输的可靠性和实时性. 另外, U SB 的即插即用特性也使得 U SB 设备与主机的通信更为方便. 但在 U SB 系统中, 要求单个 USB 连线的长度不 超过 5 m. 在某些现场应用中, 这个距离远远不够. 而 CAN 总线能有效弥补这个不足, CAN 总线的直接通信 距离最远可达 10 km, 通信速率最高可达 1 Mbps. 另外, CAN 总线具有抗干扰能力强、数据传输出错率低、 通信方式灵活等特点. 因此在现场总线系统中, CAN / USB 协议转换器对主机与设备相互通信所起的帮助非 常大. 本设计采用三菱电机公司的 M16C/ 6N 单片机系列芯片 M306NBFCTFP 作为转换器核心, 内置 CAN 控制器, 支持 CAN2. 0 协议的 A 部分和 B 部分. 转换器与现场设备通讯时只需扩展一个 CAN 总线收发器 如 TJA 1050 即 可. M306NBFCT FP 的 主 要 特 性 如 下 ( MITSUBISHI SEMICONDU CT ORS M16C/ 6N Group DAT A SHEET REV . B) : ·存储器容量大, 最大扩展空间为 4 M 字节 ·可选的外部数据总线宽度—8/ 16 位 ·29 个内部中断源, 9 个外部中断源, 7 个中断优先级 ·87 个可编程 I/ O 口 ·2 个片内时钟发生电路及 A/ D 和 D/ A 模块 ·内置 CAN 控制器等 1　通信原理 协议转换器两端连接好设备与 PC 机后, PC 机向下发送对设备的各种控制命令及数据, 这些命令和数 据进入 U SB 全速节点控制器 U SB9604 的 FIFO 中, 收到命令或数据的同时, 节点控制器向 CPU 发出接收 成功中断, CPU 响应中断读取 FIFO 中的数据或命令并译码, 然后, 将译码后的数据或命令与预设的