針對在測量環境較差的場合中，要求測量系統體積小，數據處理性能高且遠程傳輸穩定的問題，提出了利用DSP 和CAN總線技術進行遠程數據采集傳輸的方案。系統通過CAN 控制器進行遠程多節點間的數據傳輸，與上位機采用DSP 的SCI串口進行通信。介紹了系統的硬件接口設計和相應的軟件設計。經測試，系統實現了高效穩定的數據傳輸處理，具有很高的實際應用價值。
　　1 　引言
　　控制局域網CAN屬于現場總線范圍，是德國Bosch 公司從20 世紀80 年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發的一種串行數據通信協議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維，通信速度可達1 M bit/ s. CAN 協議的最大特點是廢除了傳統的站地址編碼，而對通信數據塊進行編碼。采用這種方法的優點可使網絡內的節點個數在理論上不受限制，數據塊的標識碼可由11 位或29 位二進制數組成，因此可以定義211或229個不同的數據塊，這種按數據塊編碼的方式，還可使不同的節點同時接收到相同的數據，這一點在分布式控制系統中非常有用。
　　2 　系統設計
　　在很多野外或測量環境比較差的地方，需要采用體積小，數據處理性能高，并且遠程傳輸穩定的數據處理傳輸系統。針對這種要求，設計了多節點遠程數據采集傳輸系統。在遠端將要檢測的各個節點的數據采集送到DSP進行處理，通過DSP的CAN控制接口，將各節點數據傳輸到CAN 總線上，然后用DSP 的串行通信口與上位機進行數據交換和控制操作。
　　系統采用了DSP 作為微處理器，充分利用DSP 器件的體積小，功耗低，數據處理功能強大的優點;同時采用CAN 總線來傳輸數據，不僅結構簡單（只有2 根線與外部連接） ，傳輸穩定性高而且傳輸距離遠，尤其是可對網絡內各個節點通信數據塊進行獨立編碼，加大了數據接收的靈活性，擴展了網絡節點數。系統在數據采集處理同時，可以方便地與當地PC 利用DSP 的SCI串行口進行通信。基于以上優點的方案設計解決了在很多工作環境惡劣，檢測點較多的場合下的數據處理傳輸問題。
　　美國德州儀器（TI） 公司的DSP24xx 系列是TI 公司推出的低價格高性能的16 位定點DSP 芯片，是專為數字電機控制和其他控制應用而設計的芯片。選用了TMS320LF2407 芯片作為數據處理芯片，與上位PC 機進行數據傳輸。TMS320LF2407 自帶CAN控制器（符合CAN 總線210 協議） ，且可以通過設置內部寄存器的自測試位來實現CAN 控制器的自發自收功能，為調試CAN 通訊的下位機提供了方便。基于芯片的此功能模塊，硬件設計只要通過CAN 驅動器（電平轉換） 接到CAN 總線上，就可以與其他CAN 節點進行通訊。DSP與上位機通信部分可以通過SCI 異步串行通信口來實現。系統結構圖如圖1所示。
　　
　　圖1 　系統結構圖
　　3 　硬件設計
　　采用的DSP 芯片自帶了CAN 控制器模塊和SCI 串行通信口，但是在系統各節點的連接和與PC 機通信上存在電平驅動轉換的問題。
　　CAN 驅動芯片采用TI 公司的UC5350 驅動芯片。UC5350控制器區域網轉換器專為采用CAN 通信的工業應用而設計，具有最高可達1 M bit/ s 的高速收發特性，并且至少可以連接110 個節點。圖2 為UC5350 與TMSLF2407 芯片的硬件連接圖。
　　需要注意的是，在CAN 傳輸網絡的兩個終端CAN 節點上，節點的CANH和CANL 兩根信號線之間一定要跨接1個120 Ω的電阻R2 ，這是為了消除傳輸中的回流干擾問題。
　　
　　圖2 　CAN 驅動硬件圖
　　DSP 與上位機的通信部分，采用TMS320LF2407 的SCI 異步串口來完成。由于TMS320LF2407 的串行口輸入輸出均為TTL電平，而IBM- PC 機的串行口是按RS - 232 - C 標準設計的，必須經過電平轉換才能實現兩者之間的通信。設計中采用了符合RS - 232 標準的驅動芯片MAX232 進行電平之間的轉換。圖3 為DSP 與PC 串口之間的接口硬件圖。