基于DSP的Ethernet-CAN總線嵌入式網關的設計.pdf

1、隨著Internet應用領域的日益擴大,互聯(lián)網的作用日趨重要.而發(fā)展相對孤立和滯后的工業(yè)現(xiàn)場總線也面臨著與統(tǒng)一開放的Internet互聯(lián)的需求.為了實現(xiàn)在實際應用中較有影響的CAN(Controller Area Network)現(xiàn)場總線與局域網(以太網)的無縫連接,本論文提出了一種以數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor,簡稱DSP)為核心,以CAN總線控制器和以太網通信控制器為基礎的新型Ethernet/C

2、AN總線嵌入式網關模型.利用此網關構成的控制系統(tǒng)可以為企業(yè)生產的遠程監(jiān)控提供便利.本文共分為三部分:第一部分首先全面、細致地分析了現(xiàn)場總線技術的特點、體系結構及發(fā)展趨勢.對本網關所采用的各種相關技術進行了認真的研究,詳細闡述了DSP技術、CAN總線的工作原理及其CAN協(xié)議、以太網協(xié)議、嵌入式TCP/IP協(xié)議等關鍵技術.并介紹了以太網與CAN總線相結合的幾種方案.第二部分以第一部分理論層為基礎,根據系統(tǒng)的設計任務和要求,選取采用嵌入式網關

3、的控制結構體系,并給出該系統(tǒng)的結構框架.然后具體提出基于DSP的Ethernet/CAN總線嵌入式網關模型,并對嵌入式網關模型中的嵌入式TCP/IP協(xié)議通信模型進行了分析討論.第三部分根據嵌入式網關模型,詳細地介紹了其硬件軟件的設計實現(xiàn)過程.著重研究了DSP作為微控制器實現(xiàn)嵌入式網關數(shù)據處理與轉發(fā)的方法.設計和實現(xiàn)了以太網接口的硬件電路和驅動程序;設計和實現(xiàn)了CAN總線接口的硬件電路和驅動程序;實現(xiàn)了基于DSP的嵌入式TCP/IP協(xié)議;