基于CAN总线的分布式数据交换系统节点设计

"基于CAN总线的分布式数据交换系统节点设计" 本文主要探讨了利用P87C591控制器在CAN总线系统中的应用，该控制器是构建分布式数据交换系统节点的关键组件。P87C591是一款带有内置CAN控制器的微控制器，适用于实时控制和分布式系统的通信需求。文章详细阐述了如何设计这样一个节点，涵盖了多个关键的技术环节。 首先，P87C591与上位机的数据通信是通过串行口TxD和RxD实现的，借助RS232总线和电平转换芯片MAX232进行通信协议转换，确保了不同电压等级设备之间的兼容性。MAX232的作用在于将微控制器的TTL电平转换为RS232标准电平，以便与标准串行接口设备通信。 其次，CAN总线通信是系统的核心部分。CAN总线是一种多主站的总线结构，允许多个节点同时发送数据，通过仲裁机制解决冲突。P87C591的内置CAN控制器能够处理这种通信协议，实现高效、可靠的总线通信。CAN总线的高数据传输速率（最高可达1Mbps）和抗干扰能力使其在工业自动化、汽车电子等领域广泛应用。 此外，系统还集成了外部数据采集功能。通过连接4路A/D转换电路，可以对环境或设备状态进行实时监测。这些A/D转换器将模拟信号转化为数字信号，供P87C591处理。这一设计提高了系统的监测能力，使得节点能实时获取并处理现场数据。 为了保存采集的数据，系统配备了一个外部数据存储器24LC256。这是一个I2C串行接口的电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），通过I2C协议与P87C591进行通信。I2C协议是一种低速、两线制的通信协议，适合于在系统内部组件间传输少量数据。24LC256的使用使得节点能够存储大量离线数据，便于后续分析和故障诊断。 总结来说，文章详细介绍了基于P87C591控制器的CAN总线节点设计，涉及了数据通信、CAN总线协议、A/D转换和I2C串行通信等多个关键技术点。这样的系统设计具有高度的灵活性和可靠性，适用于各种分布式数据交换应用，尤其在工业自动化和嵌入式系统中表现出色。由于CAN总线的标准化（遵循ISO11898标准），使得该系统易于与其他设备集成，进一步推动了现场总线技术的发展。