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CAN与以太网数据交换的研究与分析( 二 )

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表1; 发送缓冲区寄存器
本实验中用到P89C668的外部中断1 。该中断由SJA1000引发，设置为当SJA1000收到来自另一节点的数据时，向P89C668发出中断信号 。在中断处理程序中，P89C668读取并保存SJA1000中断寄存器的值，作为在相应程序中进行处理的依据 。
4.2TCP/IP协议
由于TCP/IP协议很复杂，涉及的内容很多 。下面仅就几点作简要介绍 。
（1）封装和分层的概念
发送数据时要对数据进行逐层封装，既加上相应的首部，作为所经过每层的标识 。具体原理如图3所示 。接收到的数据是按一定结构封装好的，我们要根据前面的首部信息，判定数据应交付给下面哪一层，并将相应首部信息去除，这样依次向下传，到最后可以得到所传送的真正数据 。具体原理如图4所示 。
【CAN与以太网数据交换的研究与分析】 （2）以太网驱动程序
以太网驱动程序是提供链路层物理接口与网络层交互的软件接口 。网络层数据必须先交付给以太网驱动程序，由它将网络层数据打包交付给物理接口，完成数据发送 。反之，以太网驱动程序在接收到数据时，要按照应用层可以接收的形式进行处理并交付给网络层 。
（3）ARP协议
即地址解析协议，提供逻辑地址到物理地址的动态映射 。发送站必须知道接收站的物理地址才能对数据进行封装，才能在以太网中进行传输，因此只知道接收站的逻辑地址是不够的，必须事先通过ARP协议得到接收站的物理地址 。
（4）IP协议
即网络协议，提供一种不可靠的、无连接的服务，完成的功能有将运输层待发送数据封装成IP数据报，调用以太网驱动程序发送数据，从数据链路层接收数据，以及数据校验等 。
（5）TCP协议
即传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的运输协议 。UDP协议实现相同功能，但它只把数据报分组从一台主机发送到另一台主机，不保证可靠性 。本文主要使用TCP协议进行数据交换，而没有采用UDP协议 。实验中用到P89C668的定时器0中断，10ms中断一次，主要为了进行ARP老化处理，设置TCP超时标志 。
4.3CAN与以太网的数据交换
数据交换原理简单说就是对从以太网中收到的数据进行分层 。假如是TCP数据报，取出真正的数据，并将其存入一个开辟的数据区，对数据进行相应分析后，按照BasicCAN模式进行发送 。反过来，将接收到的CAN数据存入另一数据区，除去地址和个数信息，将其余数据按照TCP/IP协议进行封装发送 。具体流程图如图5所示 。
由CAN接收引起外部中断后，保存SJA1000中断寄存器和状态寄存器的值，在CAN处理子程序中根据其值进行处理 。当上到来自另一节点的数据，则将该数据存入相应缓冲区，并置位一标志位，在主程序中的TCP超时处理子程序中判定该标志位，假如为高则将该缓冲区中的数据拷贝到以太网发送缓部眍中，并将数据封装发送 。当P89C668接收到来自以太网的TCP数据报，同样将一标志位置1，在CAN处理子程序（见图6）中，根据该标志位判定是否有数据要发送给另一节点 。
在具体调试时，使一个CAN节点每隔一段时间向转换模块发送一些数据 。该节点接收后，通过以太网转发给上位机，上位机通过超级终端显示接收的数据 。同样，可以通过超级终端发送一些键入的数据，经过转换模块传给另一个CAN节点，从而改变它的一些内部数据 。
5; 小结
该实验只是实现了以太网与BasicCAN模式下CAN的简单数据交换，没有涉及CAN的高层协议和复杂错误处理 。不过有了该实验的成功尝试，使实现PeliCAN模式下的转换以及加载完善的协议成为可能，可以说该实验为CAN和以太网的融合打下了坚实的基础 。

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