基于ARM的CAN总线-以太网网关实现与协议转换研究

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"这篇论文主要探讨了基于ARM架构的网关设计,旨在实现CAN总线与以太网之间的数据通信和协议转换。" 在当前信息化社会,嵌入式技术和网络技术的发展日新月异,其中ARM架构因其高效能、低功耗的特性,在嵌入式系统领域得到了广泛应用。本文聚焦于如何利用ARM处理器设计一个能够连接两种不同网络协议的网关,即连接传统的CAN(Controller Area Network)总线和基于TCP/IP协议的以太网。 CAN总线是一种广泛应用于汽车、工业自动化等领域的实时通信协议,它具有高可靠性和低成本的优势。而以太网则是局域网中最常见的通信标准,其高速度和大容量的数据传输能力使得它成为计算机网络的核心。然而,由于两者之间协议的不同,直接的通信是无法实现的,这就需要一个能够进行协议转换的网关。 论文作者乔莹和郝丽娜通过分析以太网和CAN总线的帧结构,设计了一个基于ARM9处理器的网关解决方案。ARM9是ARM公司推出的一种高性能嵌入式处理器,适合于复杂的数据处理任务,如协议转换。他们提出,网关应能解析和转换两种网络协议的数据帧,确保数据能在不同的网络中准确无误地传输。 具体实现上,网关首先接收来自以太网的数据包,解封装出TCP/IP协议的数据,并根据CAN总线的帧格式重新打包。反之,当CAN总线上的设备发送数据时,网关同样会解析CAN总线帧,将其转换成符合以太网传输的TCP/IP数据包,然后发送到以太网中。这样的设计确保了底层现场设备(通常使用CAN总线)能够与上层计算机网络(通常基于以太网)实现有效通信。 关键词涵盖了网关、以太网、CAN总线、TCP/IP协议以及协议转换,这些都是论文核心讨论的技术点。中图分类号则表明这属于计算机技术的范畴,特别是与嵌入式系统相关的部分。 这篇论文的研究对于促进不同网络协议间的互操作性具有重要意义,尤其是在工业自动化、物联网等领域,能够有效地整合传统设备与现代网络基础设施,推动了系统的集成和升级。