因为以太网技能的开展和完善，尤其是传输速率的进步和交互技能的开展，以太网以其在传输速度、可靠性、运用灵敏、软硬件资源丰厚等方面的优势在现场操控范畴得到广泛的运用。CAN总线技能是现在自动化操控范畴中最具有远景的技能之一，它在涣散操控效果、开放性、纠错才能、价格等方面具有很强的优势，将CAN总线与以太网互连可完结现场操控从设备到管理层的一体化，能够进步出产功率、下降出产成本。
1 硬件结构
本规划选用了MCU+接口芯片的办法，其硬件框图见图1，体系作业原理为：以太网中发送数据和恳求到以太网接口芯片RTL8019AS，RTL8019AS将处理后的以太网帧送入操控器P89V51RC2内部的TCP/IP协议栈，由单片机内部的协议栈对数据报进行解析后得到原始的恳求和操控信息，然后送到CAN操控器进行CAN协议格局和数据封装，通过封转后的数据便能够喝现场的CAN总线设备进行通讯。回复信息的进程与上面相反。
图1 体系硬件框图
1.1 主控芯片及以太网接口模块
本体系挑选性能价格比较高的NXP公司的P89V51RC2单片机，操作频率为0～40MHz，包括32kB Flash，1024字节的内部存储器和64kB的外部数据存储器，一起具有低功耗、在体系编程，多时钟形式等特色，值得一提的是它的X2方法选项。运用该特性可在相一起钟频率下取得2倍的吞吐量，或许时钟频率折半而坚持特性不变，这样能够极大地下降电磁搅扰(EMI)。P89V51RC2丰厚的片上资源十分合适于通讯网关、协议转换器的运用。
以太网接口选用的是Realtek公司出产的全双工即插即用型RTL8019AS芯片，RTL8019AS接口契合Ethernet2和IEEE802.3规范，兼容RTL8019软件和NE2000的传输，芯片是RTL8019内核，内部集成了一个16KB双端口RAM。支撑UTP、AUI、BNC、和PNP自动检测形式，主控芯片和以太网接口芯片的硬件接口原理图见图2，体系扩展了一个32K的外部RAM。
图2 以太网接口电路原理图
1.2 CAN 接口模块
CAN模块的由CAN操控器SJA1000和收发器CTM1050组成，CAN总线操控器是CAN总线网络的层次结构中数据链路层和物理层的执行者，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作业。SJA1000是Philips 公司出产的一款高速CAN操控器，其速率最高可达1Mbips，内部扩展有64BitFlF0结构的接纳缓冲器，作业温度规模为-40℃～-125 ℃，十分合适工业现场运用。SJA1000有两种作业形式：BasicCAN形式和PeLi CAN形式，其Peli CAN作业形式支撑CAN2. 0B协议。CTM1050是一款带阻隔的高速CAN收发器模块，具有CAN-bus总线过电压维护效果，该模块内部集成了一切必需的CAN阻隔及CAN收、发器材，模块的首要功用是将CAN操控器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，而且具有DC 2500V的阻隔功用。选用CTM1050模块能够大大削减CAN-Bus硬件线路的难度，SJA1000的TXO与RXO直接与CTM1050的TXD、RXD相连。
