本文从以太网与工业现场总线的互联动身，首要介绍了CAN总线与以太网嵌入式网关电路的规划与完结，本文对比了CAN 和以太网相连的嵌入式网关规划的两种办法，并从硬件结构和软件结构两方面进行了论述。
现在，关于CAN 和以太网相连的嵌入式网关规划首要有两种办法：一种是等级低MCU 加接口芯片的规划办法，另一种是高级MCU 加EOS(实时多任务操作体系)再加接口芯片的规划办法。因CAN 只选用了ISO/OSI 参阅模型的一、二层，协议相对简略，比较合适用于低本钱、速率要求不高的离散操控体系。从合理的本钱和有用运用处理才能这两方面考虑，该规划选用等级低MCU 加接口芯片的办法，其硬件框图见图。
图1
主控芯片及以太网接口模块
依据要求，该体系挑选了功能价格比较高的AT89C55单片机。它是面向测控目标和嵌入式运用的，所以它的体系结构以及CPU、指令体系、外围单元电路都是依照这种要求专门规划的。它内部带高达20 KB 的FLASH程序存储器，AT89C55彻底兼容8051 指令集，片上FLASH方便了运用者进行在线编程，作业速率最高可达33 MHz，256 B 的内部RAM，32 个可编程的I/O口，3 个16 位的守时/计数器，8 个中止源，支撑低功耗的闲暇作业形式。
以太网接口选用的是RTL8019AS 芯片，它是一种高度集成的以太网操控器，能完结以太网前言拜访层(MAC)和物理层(PHY)的悉数功用。RTL8019AS 内部有两个RAM 区域：一是16 KB，地址为0x4000～0x7fff，要接纳和发送数据包有必要经过DMA 读写RTL8019AS 内部的16 KB 的RAM，它实际上是双端口RAM，即有两条总线与其衔接，一条总线用于RTL8019AS读/写或写/读该RAM，即本地DMA;另一条总线用于单片机读或写该RAM，即长途DMA;二是32 个字节，地址为0x0000～0x001F，用于存储以太网物理地址。主控芯片和以太网接口芯片的硬件接口原理图见图2。值得注意的是因为以太网的包最大能够超越1 500 个字节，AT89C55的片内RAM 只要256 个字节，因而无法存储这么大的包，所以这儿扩展了一个32 KB 的外部RAM，这样一起也能进步单片机的数据传输速度。
图2 以太网接口电路原理图
CAN 接口模块
组成CAN 体系的首要器材是CAN 操控器和收发器。该规划中，CAN 接口模块选用SJA1000 芯片和PCA82C250芯片。SJA1000 是一个独立的CAN 操控器，它是Philips 公司另一个CAN 操控器PCA82C200 的代替产品，且增加了一种新的作业形式(Peli CAN)，这种形式支撑CAN 2.0B 协议。SJA1000首要完结CAN 的通讯协议，完结报文的安装和拆分、接纳信息的过滤和校验等。PCA82C250是CAN 操控器与物理总线之间的接口，首要用于增强体系的驱动才能。选用收发器的体系中，节点数至少能够到达110 个，一起还具有下降射频搅扰(RFI)和很强的抗电磁搅扰(EMI)才能。
特别注意：
(1)晶振电路的问题。89C55 和SJA1000都应该有各自独立的晶振电路，不能够用SJA1000的时钟输出信号CLKOUT 来驱动单片机。
(2) 复位引脚的问题。尽管SJA1000的复位是低电平，但不能经过一个非门直接衔接单片机的复位引脚。一般对处理复位引脚问题有两种方法：榜首种是运用单片机的I/O 引脚操控SJA 的复位引脚，其优点是单片机能够彻底操控SJA的复位进程;第二种是选用恰当的复位芯片，为了下降本钱，该规划采纳的是榜首种办法。
(3)RX1 引脚的电位有必要维持在约0.5 VCC 上，不然将不能构成CAN 协议所要求的逻辑电平。
(4)必定要注意电缆的终端阻抗匹配，它直接影响CAN 总线是否能正常作业和网络功能。CAN 接口模块的硬件电路图见图3，在PCA82C250的RS 脚上接有一个斜率电阻R，可依据总线通讯速度恰当调整电阻的巨细。
图3 CAN 接口模块的硬件电路图
