基于CAN总线局域网与以太网互连技术研究

摘要

本课题研究的方向是利用89S52单片机实现基于CAN总线的局域网和以太网的互联。课题主要内容有两部分：硬件设计和软件设计。硬件设计指通过对以太网原理、网络控制芯片(RTL8019AS)和CAN控制芯片(SJA1000)进行了分析，并根据89S52单片机本身的特点，选取合适的连接来绘制原理图。软件设计指通过对TCP/IP协议的分析，利用C51语言编制协议中各个层相关的协议，同时通过上位机的监控程序来观察结果。在此基础上实现CAN总线局域网和以太网的互联，就是把CAN总线节点传送的数据用TCP/IP协议格式封装，反之亦然。

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哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1 概述

1.2嵌入式系统网络化的意义

1.3嵌入式系统网络化方法

1.4嵌入式系统网络化和现场总线国内外研究现状

1.5嵌入式系统网络化的发展趋势

1.6课题的主要工作

第2章网络基础

2.1引言

2.2网络分类

2.3网络体系结构

2.3.1 ISO定义的层模型

2.4以太网概述

2.4.1载波侦听多路访问协议

2.4.2 IEEE802.3标准及以太网

2.4.3 802.3的电缆

2.4.4快速以太网

2.5本章小结

第3章硬件系统设计

3.1硬件平台

3.2网络接口模块

3.2.1 MAC网络接口芯片

3.2.2 RTL8019AS和RTL8029AS与以太网的接口

3.2.3单片机与以太网的接口设计

3.3 CAN接口模块

3.3.1 CAN总线介绍

3.3.2 CAN总线系统结构

3.3.3 CAN总线的数值表示与通信距离

3.3.4 CAN控制器SJA1000

3.3.5 CAN总线与单片机的接口电路

3.4本章小结

第4章硬件系统的初始化

4.1 CAN总线的软件实现

4.1.1 CAN初始化和数据的收发

4.1.2程序设计时值得注意的问题

4.2 RTL8019AS仞始化和相关函数的实现

4.2.1 RTL8019AS初始化

4.2.2 RTL8019AS相关函数的实现

4.3本章小结

第5章网络协议的实现

5.1引言

5.2 ARP协议介绍与实现

5.2.1 ARP协议介绍

5.2.2 ARP协议实现

5.3 IP层及相关协议介绍

5.4传输层协议介绍与实现

5.4.1 UDP协议介绍与实现

5.4.2 TCP协议介绍与实现

5.5本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢