近年来，跟着以太网技能的进一步开展和完善，特别是通讯速率的进步和交互技能的运用，使得以太网技能运用于现场操控范畴成为可能，这对工业操控网络产生了新的影响。从现在的趋势来看，以太网己经进入了现场操控级，可是已有的现场总线仍将持续存在，工业以太网只能占据必定的商场。
从实际来看，以太网扩展了现有的体系，可是现场总线不可能彻底被工业以太网代替，后者的潜力巨大，其运用范畴必定会不断扩大。所以，将现场总线与以太网结合，然后完结底层出产与上层办理的严密集成，已经成为一种趋势。CAN总线作为国际上运用最广泛的现场总线之一，在我国也得到了很广泛的运用，该规划以 CAN总线作为工业现场总线，完结其与以太网的互联。
1 硬件结构
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 1。
1.1 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Atmel公司出产的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，它是由Realtek公司出产的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。
1.2 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。在处理这部分电路时，有几个当地要特别注意：
(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2 CAN接口模块的硬件电路图
