基于Linux的PC104总线与CAN总线通信设计

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1 引 言PC104嵌入式工业计算机由于其小尺寸结构、堆栈式连接、轻松总线驱动的特点得到了广泛的应用。现场总线领域中，CAN总线得到了计算机芯片商的广泛支持，他们纷纷推出直接带有CAN接口的微处理器(MCU)芯片。带有CAN的MCU芯片总量已经达到1亿3 000万片，因此在接口芯片技术方面，CAN已经遥遥领先于FF，PRO-FIBUS，LONWORKS等其他所有现场总线。但是PC104总线不能与CAN总线直接通信，因此在CAN总线控制系统中难以运用。
针对以上问题，以AVR单片机为协处理器设计了PC104总线与CAN总线的转换卡并且考虑到PC104嵌入式工业计算机上通常运行Linux操作系统的特点，编写了转换卡Linux下PC104总线访问双口RAM的驱动程序。该转换卡运用在工业控制系统中，实际表明可以稳定可靠地运行。
2 硬件部分
PC104到CAN总线转换卡的硬件系统框图如图1所示。在PC104总线与CAN总线的通信中，要考虑的主要问题是PC104总线与CAN总线数据同步问题。PC104总线与CAN总线的总线速度存在很大差异，针对这样的问题通常采用的方法是使用双端口RAM或FIFO作为缓冲器，这里使用双端口RAM作为数据缓冲，同时在双端口RAM中预留几个字节作为ATmega64处理器与PC104嵌入式计算机的软握手信号，通过以上方法完成PC104总线与CAN总线的数据同步。EPM7128为Altera的CPLD，这里使用CPLD主要用于PC104到CAN总线转换卡的地址译码。CAN总线通信选用SJA1000 CAN总线控制器实现，为了适应工业现场恶劣的电磁环境，在SJA1000与PC82C250中经过了光隔处理。
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