徐 敏

摘 要:针对以太网与CAN现场总线之间互连的需求,提出一种基于ARM的嵌入式网关系统设计与实现,分别从网关硬件系统组成、协议转换流程以及嵌入式Linux下CAN设备驱动程序的开发方法进行分析与设计。通过软、硬件平台的搭建与测试,实现了以太网与CAN现场总线之间的协议转换,为CAN/Ethernet的互连提供了一种传输速度快、成本低、稳定性高的网关解决方案。

关键词:网关设计;CAN总线;协议转换;驱动程序

中图分类号:TP393文献标识码:B

文章编号:1004-373X(2009)12-131-03

Design and Realization of Embedded Gateway System Based on ARM

XU Min

(Xiamen University of Technology,Xiamen,361024,China)

Abstract:For the demands of interconnection between Ethernet and CAN fieldbus,ARM-based embedded gateway system is designed and implemented.Analysis and design are carried on respectively from the structure of gateway hardware systems,the processes of protocol transitions and development method of CAN device drivers under the embedded Linux.The protocol conversion between Ethernet and CAN fieldbus is achieved through the build and test of the hardware and software platform.In this paper,a gateway solution for the interconnection of CAN/Ethernet is provided with rapid-transmission,low- cost and high-stability.

Keywords:gateway design;CAN Bus;protocol conversion;driver program

0 引 言

CAN (Controller Area Network)为控制器局域网络,CAN总线规范已经被国际标准化组织制订为国际标准ISO11898,并得到众多半导体器件厂商的支持,推出各种集成有CAN协议的产品。CAN属于总线式串行通信网络,由于其采用了许多新技术和独特的设计,低成本、高可靠性、实时性、灵活性、抗干扰能力强等特点,已被广泛应用于各个自动化控制系统中。在汽车电子、自动控制、电力系统等领域,CAN总线具有无可比拟的优越性[1]。

以太网以其通信数据量大、传输速度快、开放性好、成本低等优点,弥补了现场总线通信速率低的缺陷,成为现阶段信息网络应用最广的局域网技术。用以太网直接进入工业控制领域,目前还存在一些问题,以太网的媒体访问方式CSDA/CD不能保证网络传输的确定性和实时性,不能满足工业现场恶劣环境的要求。将以太网引入工业测控领域,通过与现场总线(CAN BUS)分工合作,构成两种异构网络结构,将高效的以太网和低速的现场总线相结合,解决大规模测控系统实时性和可靠性矛盾,提高整个系统的工作效率。……