RS232/RS485与CAN数据转换通信技术解析

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资源摘要信息:"25 232_485_can数据转换通信.7z" 本资源涉及的主要是232、485以及CAN数据通信协议之间的转换技术,是工业控制、智能设备通信等领域的重要技术之一。为了方便理解,我们将从以下几个方面详细解读这些知识点: 一、串行通信协议的基础知识 串行通信协议中,最常见的是RS-232(推荐标准232)、RS-485(推荐标准485)和CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)这三种。了解它们的工作原理和应用场景对于深入理解数据转换通信至关重要。 1. RS-232通信协议 RS-232是一种广泛使用的串行通信协议,主要用于计算机与各种外围设备之间的短距离通信。它使用不平衡传输方式,只适合于点对点通信。RS-232的典型应用包括连接计算机和终端、调制解调器等。 2. RS-485通信协议 RS-485是一种多点通信协议,相比于RS-232,它的传输距离更远,通信速率更快,并且支持多个设备之间的通信。RS-485采用平衡差分信号传输,具有很强的抗干扰能力,在工业控制中尤为流行。 3. CAN总线通信协议 CAN总线是一种高性能的串行通信协议,设计之初主要用于汽车工业,现在已广泛应用于各种工业自动化、医疗器械、船舶及航空等领域。与RS系列不同,CAN总线使用了令牌总线和CSMA/BA(载波侦听多路访问/优先级碰撞检测)技术,确保了通信的实时性和可靠性。 二、232、485和CAN之间的数据转换通信 在很多实际应用中,不同的设备可能采用不同的通信协议。为了实现这些设备之间的通信,必须通过特定的硬件或软件实现数据格式、传输方式和通信协议之间的转换。这种转换是通过数据转换通信模块或接口来完成的。 1. 232转485/485转232 这类转换通常涉及到电平转换和通信方式的改变。由于RS-232是单点通信,而RS-485是多点通信,因此在转换过程中需要处理好传输距离、通信速率、传输介质的匹配问题。转换设备一般内置了RS-232/RS-485驱动芯片,能够将信号转换为相应的协议。 2. 232/CAN转换器 RS-232到CAN的转换器通常用在需要将传统设备接入CAN总线网络的场合。它会实现从串行通信到CAN总线通信的协议转换,通过专门的微控制器来处理协议层的差异。 3. 485/CAN转换器 RS-485与CAN总线之间的转换用于需要在RS-485网络和CAN网络之间进行通信的场合。这种转换器同样需要处理信号电平的差异和协议层面的转换。 三、转换通信的应用场景及重要性 在工业控制系统、楼宇自动化、智能仪表等多个领域,不同设备间的数据交换对于系统的稳定性和扩展性至关重要。通过数据转换通信模块,可以将旧的、不兼容新系统的设备接入新的网络架构中,实现数据的互联互通。 1. 现场设备数据采集 工业现场通常会有各种传感器和执行器等设备,它们中的一些可能仍然使用RS-232或RS-485进行通信。为了将这些设备的数据集成到基于CAN总线的中央控制系统,就需要数据转换设备来完成协议转换。 2. 设备升级与兼容性扩展 当企业需要对现有设备进行升级或扩展新功能时,原有的通信接口可能不支持新系统。通过使用转换器,可以无需更换原有设备就能与新系统兼容。 3. 多种通信协议共存的网络环境 在一些复杂的网络环境中,可能存在多种通信协议共存的情况,例如一些设备使用RS-232通信,而其他设备则使用RS-485或CAN总线。在这样的环境中,转换通信模块允许这些设备通过协议转换实现数据共享和互操作性。 通过本文的介绍,我们可以了解到在工业自动化、智能设备通信等领域,232、485以及CAN数据转换通信的重要性。这些转换技术能够帮助我们克服不同设备间通信协议的差异,实现高效、稳定的数据交换和通信。随着工业4.0和智能制造的发展,这些技术的应用将变得更加广泛和重要。

You are required to write a C program to: • Initialize GPIO peripherals • Initialise UART peripheral for receiving ASCII characters ‘A’ to ‘Z’ at baud 9600 • Initialise an internal array to hold 10 characters with head and tail: CharBuff • Repeat the following:o When data is received on the serial communication port, read ASCII character X, o If received character X is a capital letter add it to CharBuff, else ignore. o While CharBuff is not empty, transmit the morse code of the oldest stored character by blinking the LED (code provided for you). o When CharBuff is full, disable UART RX. o If UART RX is disabled, pushing the button P_B1 will activate it; otherwise, pushing the button does not affect your programme. You are recommended to use interrupt to control UART receiving data and coordinate the operation between CharBuff and P_LD2. 在我的代码基础上完成以上任务#include <platform.h> #include <gpio.h> #include "delay.h" #include "uart.h" #include <stm32f4xx.h> /* ***************NOTE*********************** YOU CAN USE THE IN-UILT FUNCTION delay_ms(HOW_LONG) TO CAUSE A DELAY OF HOW_LONG MILLI SECONDS ******************************************* */ //placeholder /*void uart_rx_isr(uint8_t rx){ }*/ #define MAX 10 int uart_rx_enabled = 1; char CharBuff[MAX]; int head = 0; int tail = 0; int is_full() { return (tail + 1) % MAX == head; } int is_empty() { return head == tail; } void add_to_buffer(char c) { if (!is_full()) { CharBuff[tail] = c; tail = (tail + 1) % MAX; } else { uart_rx_enabled = 0; //uart_disable(); } } void uart_rx_isr(uint8_t c){ if (c >= 'A' && c <= 'Z') { if (!is_full()) { CharBuff[tail] = c; tail = (tail + 1) % MAX; } else { uart_rx_enabled = 0; //uart_disable(); } } } char remove_from_buffer() { char c = CharBuff[head]; head = (head + 1) % MAX; if (uart_rx_enabled == 0 && !is_full()) {//The buffer is not full after removing a char uart_rx_enabled = 1;//enable the Uart RX uart_enable(); } return c; } int main(void) { // Initialise GPIO. gpio_set_mode(P_LD2, Output); gpio_set_mode(P_B1, PullUp); // hardware/peripheral initialisation uart_init(9600); uart_enable(); uart_set_rx_callback(uart_rx_isr);//This callback function is triggered when data is received through the serial port while(1){ if(!is_empty()){ gpio_set(P_LD2, LED_ON); char c = remove_from_buffer(); } } } // ******* ARM University Program Copyright © ARM Ltd 2016 ****************** // ******* Queen Mary University of London Copyright Matthew Tang 2021 ******

2023-06-01 上传