CAN總線與USB的轉接技術

USB(Universal Serial Bus)是一種通用串行總線。隨著計算機技術的發展和廣泛應用，人們對串行總線提出了更高的要求。因此，開發一種兼容低速和高速的技術，從而為廣大用戶提供一種可共享、可擴充、使用方便的串行總線已成為眾多廠商的共同目標。
　　USB總線就是一種新型、快速、雙向、同步傳輸、并可以熱插拔的數據傳輸總線，它滿足了人們對總線易用性、擴展能力強和低成本的要求，因此，USB在PC外設領域的傳輸速率從1.5Mbps的低速和12 Mbps的全速提高到如今的480 Mbps的高速數據傳輸。目前，USB總線已經逐漸成為計算機領域中應用最廣泛的外設總線連接規范。

　　與此同時CAN(Controller Area Network)總線技術也日趨成熟，其傳輸距離遠，傳輸速率高，抗干擾能力強，易于組網，而且節約成本，已被公認為是最有前途的現場總線之一，并在國內外控制領域獲得了普遍重視。目前，德國現代汽車公司和歐洲其他幾個主要汽車公司的車內控制系統全部采用CAN總線，國內的很多工業控制系統，(如車載控制系統、醫療控制系統和很多智能小區中的智能控制系統)都采用了CAN總線技術。隨著更加完善的CAN2.0B協議的提出，國外已有專家提出預言，CAN總線的應用壽命至少還有二十年。

　　雖然上述兩種總線的特點都比較突出，但二者在控制領域的應用仍有其自身局限性。USB的傳輸距離通常不超過幾十米，經常達不到工業應用的要求；而CAN適配器與主機在傳統接口上的連接十分繁瑣和復雜，不利于CAN的應用擴展。所以，本設計考慮將傳輸距離較遠的CAN總線技術與即插即用的USB接口技術相結合，即利用USB接口方便的實現CAN總線和主機的連接，從而有力的擴展了CAN總線的監控和管理功能，擴大CAN總線的應用范圍。

　　1 接口模塊的總體設計

　　本文所介紹的USB-CAN轉接技術總體框圖如圖1所示，該設計分兩大部分：一是與主機USB接口相連的USB控制部分；二是與CAN總線相連的CAN控制器部分。兩者中間通過單片機聯系起來。USB控制部分用USB接口控制芯片CH372來實現數據的接收和發送；CAN控制器SJA1000用來實現CAN總線間的數據通信。單片機用來進行相應的控制、協調以及系統的通信。

　　2 AT89C52在系統中的功能

　　單片機AT89C52在系統中主要起到一個橋梁和協調控制的作用。主機通過CH372把數據發送到單片機，單片機再把數據通過SJA1000發送到CAN總線，從而實現整個系統的通信。此外，單片機還需要對CH372和SJA1000進行初始化，并通過地址／數據以復用的方式訪問CH372和SJA1000。由于在訪問其中一個芯片時，如果另一個芯片還保持有輸出，那么單片機就不能讀到正確的數據，因此，單片機要通過片選控制信號分配有效地址。單片機主要通過主循環來監控系統的通信，其主循環流程圖見圖2所示。