基于CAN总线的PC与RFID读写器通信实现

图2用双绞线连接的CAN总线网络

2．2通信协议说明

CAN总线的ISO标准中规定了自己的通信协议格式，在这个应用中为使用方便并满足更多节点扩展的需要，信息帧统一采用符合CAN2．0B协议(表1)实现系统中的信息传输。与RFID读写器通信的协议帧的意义表示(表2)以及与CAN总线协议扩展帧的对应解释如下，其中表1中x表示CAN协议中的保留位。

表1 CAN总线CAN2．0B协议奠结构

表2 RFID通信协议奠的规定

在RFID通信协议帧的规定中，信息被分为4个域(表1)，其中，信号类型域用来表示信息的传输方向，即是上位机发送到RFID读写器还是相反， 占用CAN2．0协议扩展帧数据域的第1个字节(字节6)。站点域，即报文识别码区域，总共有4个字节(29位二进制数+3位保留位，字节2~5)，此处采用报文识别码的前两个字节作为目的地址字节，作为识别符参与滤波的有效部分，以达到表示每个工作站的目的地址的作用；采用后两个字节的13位二进制数表示信息的来源地址，它们不参与滤波；通信中采用的是数据帧，而非远程帧，所以数据域的长度为1-8个字节，由CAN2．0协议扩展帧中的DLC区域表示；规定中的数据域实际上只剩下7个字节(字节7—13)，用以表示通信中的命令或信息内容。这里的信息对应内容即是CAN 总线通信协议帧解析时，程序要做的工作。

2．3 USB-CAN智能转换卡与上位机PC通信的软件实现

以中科院自动化所开发的手操器式RFID读写器作为终端通信节点，以某公司生产的USBCAN—I型USB—CAN转换接13卡作为连接PC 与CAN 总线的硬件设备，基于Microsoft．NET 2003的MFC开发环境，本文实现了基于CAN总线的PC与多RFID读写器之间的通信。在上位机PC要实现的功能中，首先是要配置CAN总线通信的相关参数，如定时器设置、滤波方式、工作模式等，并初始化USB—CAN智能转换卡，然后才可以启动USB—CAN设备。图3显示了上位机PC与RFID读写器通信过程操作的主要流程。

图3上位机PC与USB-CAN通信主要流程

该流程中，信息的读取解析与发送过程是通信的核心部分，其相应的USB 13监听线程程序的说明如下：

该段程序中协议规定的命令类型解析部分和数据内容处理部分是PC实现与RFID读写器通信的核心。程序实现时应特别注意协议帧中保留位的处理方法。在接收到一帧信息时报文识别码区域共占用4个字节，但是字节5低三位作为保留位而没有使用，因此解析字节2～字节5时应首先将这4个字节的内容右移3位去掉保留位的内容，然后处理报文识别码的真正内容，否则就会解析出错。

该段程序在确认相应的命令类型的基础之上，对接收到的各种数据信息作出进一步解析和响应(在ProcessData(、、、 )函数中实现)。ProcessData( )函数所完成的任务，要根据不同工程中规定的协议意义做出解析和响应。比如，在本文的通信中把十六进制的“AABB”放入扩展帧中的字节7-13中表示上位机的握手查询命令，而如果接收到的帧中7～13字节的内容是十六进制的“BB AA+站点当前接入的设备ID”，则表示RFID读写器的握手应答信息。

3结论

在介绍了RFID技术的一些应用后，针对生产线上几十个RFID读写器的应用情况，对RS485总线和CAN总线的关键技术特性作出了详细的对比，给出了一种基于CAN总线的PC与多RFID读写器通信的硬件结构和软件实现的关键部分说明。在RFID技术广泛应用的今天，这样一种基于CAN总线的PC与多RFID读写器的连接通信方式对于促进RFID技术在工业自动化领域中的应用具有积极意义。