基于DSP的CAN—USB通信系统的设计与实现

张　君，郭阳宽，祝连庆，那云，孟晓辰

(北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京　100192)

0　引言

CAN总线具有传输距离远、传输速率高、抗干扰能力强、易于组网、成本低等优点[1]。目前CAN总线与PC连接普遍采用RS232、RS485和ISA等传统接口技术，它们存在着传输速度慢、功耗高、安装复杂等缺点。USB接口技术以其传输速度快、集成化程度高、支持热插拔、即插即用、无需外接电源和连接简单等优点得到了广泛的应用[2]。因此，使用USB作为CAN总线与PC连接的接口，将极大提高通信的速度和通信的可靠性。DSP具有成本低、功耗低、处理消息速度快等优点，在通信和工业产品中得到了广泛的应用。用DSP作为USB与CAN之间的微处理器，可以完成信息的实时读取、处理和传输的功能。

1　系统硬件设计

1．1总体结构

如图1所示，系统主要由USB总线接口、微处理器TMS320F2812和 CAN总线接口组成。

图1系统框图

其中USB总线接口负责PC和微处理器TMS320F2812之间消息的交换；CAN总线接口负责CAN节点与微处理器TMS320F2812之间消息的交换；微处理器TMS320F2812用于将USB总线接口和CAN总线接口连接起来，实现对USB与CAN总线上消息的读取，处理和传输的功能。

1．2USB总线接口的硬件设计

USB总线接口的硬件电路连接框图如图2所示，主要由USB接口芯片CY7C68013和微处理器TMS320F2812构成。CY7C68013内部集成了USB2．0收发器、SIE、增强的8051微控制器和可编程的外围接口。工作在48MHz晶振下时，指令执行的速度远快于标准的8051单片机。设计采用CY7C68013的SLAVE FIFO模式，在此模式下，CY7C68013内部CPU不参与消息的传输，而是由外部的微处理器直接控制CY7C68013 中FIFO消息的读写。微处理器TMS320F2812作为控制核心，产生USB的片选信号、端点选择和读写信号控制CY7C68013进行消息传输。……