RS-232转CAN通信适配卡设计

RS-232标准是美国EIA电子工业联合会制定的一种串行物理接口标准，广泛用于汁算机与终端或外设之间的近端连接 完整的RS-232接口有25根线，一般在计算机串口采用简化的9芯插头座：工作时，应保证电平在±(5-15)V之问。因此为了能够同计算机或控制器的TTL器件连接，必须在RS-232与TTL电路之问进行电平和逻辑关系的变换。常用的转换芯片是MAX232。MAX232内部有电压倍增电路和转换电路，只需5V电源便可实现TTL电平与RS-232电平转换。RS-232模块的原理图见图3。

1.3 A/D转换模块

PIC16F877A单片机自带有8路模拟通道，转换精度为10位。本适配卡选择RA0为模拟通道。板卡将A/D转换后的数据通过CAN总线上传给上位机。

1.4 数据流

CAN-RS-232的数据流图见图4。

2 系统软件设计

软件设计分为两大块：板卡底层软件设计和PC机上串口操作软件设计。板卡底层软件设计主要是对PIC16F877A编程，用于把从PC机通过串口输人给单片机的数据按照CAN协议帧结构进行打包处理，并操作CAN控制器把数据发送到CAN总线；把从CAN总线上输入的数据转换成串行数据输出给PC机：PC机上串口操作软件设计主要是对串口的操作和通过串口收发数据。

2.1单片机编程

开发工具使用的是MPLAB集成开发环境(IDE)，它是综合的编辑器、项目管理器和设计平台，适用于使用Microchip的PICmicro系列单片机进行嵌入式设计的应用开发；编程语言用的是C语言，将HITECH 公司的PICC编译器直接挂接在MPLAB-IDE集成开发平台下，实现一体化的编译连接和原代码调试。

CAN控制器SJA1000T片内有模式寄存器MOD、命令寄存器CMR、状态寄存器SR、中断寄存器IR、中断使能寄存器IER、接收缓冲器RXB、发送缓冲器TXB、仲裁丢失捕捉寄存器ALC、错误代码捕捉寄存器ECC、错误报警限额寄存器EWLR、错误计数寄存器ERR、验收代码寄存器ACR、验收屏蔽寄存器AMR、总线时序寄存器BTR、输出控制寄存器OCR和时钟分频寄存器CDR等，单片机就是通过读写这些寄存器来实现对SJA1000T的控制，从而实现CAN报文的接收和发送。文后给出CAN控制器SJA1000T初始化和接收子程序的流程图。下面给出CAN初始化程序，其中WRCAN是自定义的一段对SJAIO00T写数据的子程序。

2.2 串口操作程序设计

在各种开发工具中间，VC由于功能强大和灵活，所以本实验系统使用VC作为开发工具。串口通讯目前流行的方法主要有3种：一是利用Microsoft提供的CMSCOMM控件进行通讯，通过插入ActiveX控件的方式实现；二是利用WIN API函数进行编程，这种编程的难度较高，要掌握较多的API函数；三是利用现在网络上面提供的一些串口通讯控件进行编写，比如CSerial类等。本程序采用WINAPI函数进行串口的开发，程序在PC机上用来收发串口数据运行正确稳定。

3 结束语

本系统在PC机上使用串口通信程序收发RS-232总线上的数据，并通过PIC单片机和CAN通信模块连入CAN网络。板卡可进行双向通信：一方面可以把从CAN总线接收的数据流转换成标准的RS-232格式的数据流上传给PC机；另一方面可以把接收的RS-232格式的数据流转换成符合CAN协议的报文结构传送到CAN总线上。充分利用了CAN总线组网的优势，构成的总线型通讯网络具有通讯波特率高、通讯距离长、节点容量大、可靠性高等特点。利用VC编程的串口通信程序接收显示和发送数据，实现了多主机基于CAN网络的数据通讯。