📄 21ic can与以太网数据交换的研究与分析.htm
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<TR class=main>
<TD align=middle width="16%">名 称</TD>
<TD align=middle width="10%">位7</TD>
<TD align=middle width="11%">位6</TD>
<TD align=middle width="10%">位5</TD>
<TD align=middle width="11%">位4</TD>
<TD align=middle width="10%">位3</TD>
<TD align=middle width="11%">位2</TD>
<TD align=middle width="10%">位1</TD>
<TD align=middle width="11%">位0</TD></TR>
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<TD align=middle width="16%">识别码字节1</TD>
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<TD align=middle width="11%">ID.7</TD>
<TD align=middle width="10%">ID.6</TD>
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<TD align=middle width="16%">识别码字节2</TD>
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<TD align=middle width="16%">TX数据1～8</TD>
<TD align=middle width="84%"
colSpan=8>发送数据字节1～8</TD></TR></TBODY></TABLE>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">本实验中用到P89C668的外部中断1。该中断由SJA1000引发，设置为当SJA1000收到来自另一节点的数据时，向P89C668发出中断信号。在中断处理程序中，P89C668读取并保存SJA1000中断寄存器的值，作为在相应程序中进行处理的依据。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">4.2 TCP/IP协议</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">由于TCP/IP协议很复杂，涉及的内容很多。下面仅就几点作简要介绍。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">（1）封装和分层的概念</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">发送数据时要对数据进行逐层封装，既加上相应的首部，作为所经过每层的标识。具体原理如图3所示。接收到的数据是按一定结构封装好的，<IMG
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border=0>我们要根据前面的首部信息，判断数据应交付给下面哪一层，并将相应首部信息去除，这样依次向下传，到最后可以得到所传送的真正数据。具体原理如图4所示。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">（2）以太网驱动程序</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">以太网驱动程序是提供链路层物理接口与网络层交互的软件接口。网络层数据必须先交付给以太网驱动程序，由它将网络层数据打包交付给物理接口，完成数据发送。反之，以太网驱动程序在接收到数据时，要按照应用层可以接收的形式进行处理并交付给网络层。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">（3）ARP协议</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">即地址解析协议，提供逻辑地址到物理地址的动态映射。发送站必须知道接收站的物理地址才能对数据进行封装，才能在以太网中进行传输，因此只知道接收站的逻辑地址是不够的，必须事先通过ARP协议得到接收站的物理地址。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">（4）IP协议</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">即网络协议，提供一种不可靠的、无连接的服务，完成的功能有将运输层待发送数据封装成IP数据报，调用以太网驱动程序发送数据，从数据链路层接收数据，以及数据校验等。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">（5）TCP协议</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">即传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的运输协议。UDP协议实现相同功能，但它只把数据报分组从一台主机发送到另一台主机，不保证可靠性。本文主要使用TCP协议进行数据交换，而没有采用UDP协议。实验中用到P89C668的定时器0中断，10ms中断一次，主要为了进行ARP老化处理，设置TCP超时标志。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">4.3 CAN与以太网的数据交换</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">数据交换原理简单说就是对从以太网中收到的数据进行分层。如果是TCP数据报，取出真正的数据，并将其存入一个开辟的数据区，对数据进行相应分析后<IMG
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border=0>，按照BasicCAN模式进行发送。反过来，将接收到的CAN数据存入另一数据区，除去地址和个数信息，将其余数据按照TCP/IP协议进行封装发送。具体流程图如图5所示。</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">由CAN接收引起外部中断后，保存SJA1000中断寄存器和状态寄存器的值，在CAN处理子程序中根据其值进行处理。当上到来自另一节点的数据，则将该数据存入相应缓冲区，并置位一标志位，在主程序中的TCP超时处理子程序中判断该标志位，如果为高则将该缓冲区中的数据拷贝到以太网发送缓部眍中，并将数据封装发送。当P89C668接收到来自以太网的TCP数据报，同样将一标志位置1，在CAN处理子程序（见图6）中，根据该标志位判断是否有数据要发送给另一节点。</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">在具体调试时，使一个CAN节点每隔一段时间向转换模块发送一些数据。该节点接收后，通过以太网转发给上位机，上位机通过超级终端显示接收的数据。同样，可以通过超级终端发送一些键入的数据，经过转换模块传给另一个CAN节点，从而改变它的一些内部数据。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 0px"><B>5 小结</B></P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">该实验只是实现了以太网与BasicCAN模式下CAN的简单数据交换，没有涉及CAN的高层协议和复杂错误处理。不过有了该实验的成功尝试，使实现PeliCAN模式下的转换以及加载完善的协议成为可能，可以说该实验为CAN和以太网的融合打下了坚实的基础。
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<TR>
<TD width=75>【<A href="javascript:doPrint();">打印本稿</A>】</TD>
<TD width=8></TD>
<TD width=75>
<P>【<A
href="http://www.21ic.com/new_info/news/review.asp?title=CAN与以太网数据交换的研究与分析target="
_blank?>发表评论</A>】</P></TD>
<TD width=10></TD>
<TD width=79>【<A
href="http://www.21ic.com/new_info/news/sendmail.asp?num=CAN与以太网数据交换的研究与分析">推荐</A>】</TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR>
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<TD align=middle width=114 bgColor=#ece8db height=19>相关新闻</TD>
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