如何配置参数来实现串口数据与can帧的互相转换

最新推荐文章于 2024-08-23 10:27:53 发布
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灌封的串口uart转can模块可以通过评估板的usb接口或者直接通过模块扩展的can接口来配置工作参数，提供配置软件CANUART配置工具。灌封的串口uart转can模块支持透明转换、透明带标识和自定义协议三种转换模式，每个模式下都有一些可选设置，这种转换模式+可选设置的组合，基本上可以满足大部分应用需求。

更详细的介绍请见：CANUART-100T智能嵌入式UART转CAN模块产品规格说明书;

 

 

 

 

 

 

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【STM32学习】——串口通信协议&STM32-USART外设&数据帧/输入数据策略/波特率发生器&串口发送/接受实操
weixin_51658186的博客
03-26 3899
本节学习两个代码，第一个为串口发送，第二个为串口发送+接收。串口是一种应用十分广泛的通讯接口，串口成本低、容易使用、通信线路简单，可实现两个设备的互相通信。单片机的串口可以使单片机与单片机单片机与电脑单片机与各式各样的模块互相通信，极大地扩展了单片机的应用范围，增强了单片机系统的硬件实力。主要特点就是用在单片机和电脑之间，其他如I2C、SPI等较复杂的通信协议多用在芯片与芯片之间，陀螺仪加速度计测量姿态芯片与STM32、MPU6050与STM32。左图为一个USB转串口模块。
AUTOSAR从入门到精通-【应用篇】基于AUTOSAR的CAN通信设计与实现
getusushu的博客
07-01 1035
随着人们对汽车安全性和舒适性的要求日益提高，汽车电子技术不断发展，其应用 已经逐渐占据了最开始的大部分机械控制系统，并添加了更多的娱乐信息功能。但这导 致了汽车上电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)的数目不断增加，芯片种类不断 增加，且分布范围越来越广，线路越来越繁杂，使得汽车内部的电子设备日趋繁杂。如 今的汽车上都是数百个电子元件共同控制着上万条的汽车线路，且同时要完成协调工 作。
STM32进阶学习（6）-通信协议之CAN详解
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08-23 6207
CAN通信是一种基于CAN（Controller Area Network）总线的通信协议。CAN总线是一种高速、可靠的串行总线，主要用于实时控制系统中的数据传输。CAN通信的特点包括：高可靠性：CAN总线采用差分信号传输，具有较强的抗干扰能力，能够在较长距离上进行可靠的数据传输。实时性：CAN总线支持多帧并发传输，数据传输速度快，能够满足实时控制系统的要求。灵活性：CAN总线支持多主机和多节点的连接，能够方便地扩展和改变系统结构。低成本：CAN总线的硬件成本相对较低，易于实现和维护。
串口转CAN手册
10-17
a) 完全支持CAN总线的2.0A及2.0B规范。 b) 采用Cortex M3内核的ARM处理器，数据处理能力更强，功耗更低，处理器集成了CAN控制器，让传输更省时。 c) 更宽的CAN波特率，5-1Mpbs可任意编程设定
linux can总线接收数据串口打包上传_串口转换CAN详解：透明带标识转换篇
weixin_39992788的博客
10-25 546
UART转CAN的应用已广泛应用于各行各业，因此对于数据帧转换的形式要求也逐渐增多，目前主流的转换形式包括透明转换、透明带标识转换以及自定义转换。具体是如何实现？本文将为大家介绍其中的透明带标识转换。在上次的文章中已为大家介绍了《UART数据转CAN数据中的透明转换的工作原理》。本文将介绍另一种数据转换模式——透明带标识转换。1适用场景串口转CAN模块在什么时候需要用到呢？一是老产品面临...
【CAN通信】入门测试用_野火F407的串口（UART）转CAN的信号转接板程序（附代码）
m0_50629392的博客
07-19 3016
can通信新手测试
can与串口转换程序，can资料，can程序
m0_66920913的博客
02-09 309
can与串口转换程序，can资料，can程序 编号:9619655886985680自动化大学仕
ZYNQ：串口-CAN协议转换
jpyjpy123的博客
02-26 1990
目前已经实现zynq的PS-CAN和PL-CAN功能。串口-CAN协议转换是实现以太网-CAN功能的过渡，通过这个流程能够减少后期以太网工程出现问题的频率。这些目标是灵活的，可以依照需求中途调整。目前以上功能的实现主要是帮助梳理一些设计流程。
PLC与工控机上位机的串口通信设计
06-23
本主题聚焦于“PLC与工控机上位机的串口通信设计”，这涉及到如何通过串行通信接口进行数据交换，以实现远程监控、设备控制和数据采集等功能。串口通信是一种常见的通信方式，因其简单、成本低而被广泛采用。 首先...
can转串口实例
11-10
can转串口，一个can协议转uart协议的通信实例，非常有借鉴价值。
STM32 串口转CAN 代码例程.rar
08-01
STM32 串口转CAN 代码例程 含 1.STM32_LED ，2.STM32_USART，3.STM32_USART_LED_CAN500K，等几个例子程序，方便新手入门。 并含有C#上位机程序，，通过UART串口转CAN 发送接收数据。
串口转CAN 单片机程序 总线
01-03
这是一个基于单片机的串口转CAN总线的程序，它可以实现串口和CAN总线协议的相互转换。
基于S32K118的Bootloader(串口转CAN)
05-02
基于S32K118的Bootloader，一个程序是串口转CAN，通过Xmodem协议传输，一个是Bootloader，内含覆盖升级和回滚升级，注释详细，下载后可直接使用。
STM32 can转串口代码
05-14
stm32F101,can转串口代码，已在正式产品中使用，实现can数据转串口的透传功能 stm32F101,can转串口代码，已在正式产品中使用，实现can数据转串口的透传功能
CAN总线在家庭智能化控制系统中的研究与应用
08-08
然而，RS 232和CAN的电平标准和帧格式不同，因此需要微控制器（如AT89C52）和CAN控制器（如SJAl000）来实现电平和格式转换。高速光电隔离器（如6N137）用于防止信号干扰，MAX232则用于电平转换。在硬件设计时，需要...
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pointer_NULL的博客
02-05 2663
初识USB-CAN
UART转CAN（串口转CAN）-ZLG CSM100-L配置
weixin_44597885的博客
08-23 1209
由于项目需要通过STM32F373VCT6单片机实习两路CAN通讯，但此板卡仅具有一路CAN通讯，因此通过ZLG CSM100-L芯片实现串口转CAN。
【CAN与串口 UART之间的双向数据智能转换详细演示】
njlike2022的博客
04-26 5077
CANUART-100TL系列智能双向UART转CAN模块具有一路TTL UART串口通道和一路CAN通道，实现CAN与串口 UART之间的双向数据智能转换。超小型灌封模块设计，方便用户集成到电路板上，快速通过MCU的UART口扩展CAN通道。CAN通道采用金升阳电源模块和信号隔离芯片实现2500VDC电气隔离，电源输入防反设计，支持DC6.5~36V输入；具有优秀的EMC性能，可靠性测试项目：ESD接触放电8KV、浪涌±1KV、脉冲群±2KV，工业四级，符合CE-EMC、IEC/EN61000-4...
单片机如何设计一个串口驱动以支持多个串口的实现
最新发布
07-16
<think>我们正在设计支持多个串口的单片机串口驱动。根据用户需求，我们需要实现多串口通信的驱动程序设计。在单片机开发中，实现多串口通信通常有以下几种方法： 1. **使用硬件多串口的单片机**：选择具有多个硬件串口模块的单片机（如STM32F4系列，通常有多个USART/UART接口）。每个硬件串口可以独立工作，通过配置相应的寄存器即可使用。 2. **使用软件模拟串口（SoftUART）**：当硬件串口数量不足时，可以利用单片机的通用I/O口和定时器，通过软件模拟串口通信（即比特位采样和发送）。但这种方法会占用CPU资源，且通信速率和稳定性不如硬件串口。 3. **使用串口扩展芯片**：例如使用SPI或I2C接口的串口扩展芯片（如SC16IS752），将单片机的1个SPI或I2C接口扩展为多个串口。 4. **分时复用串口**：如果多个串口设备不是同时工作，可以通过多路复用器（如CD4051）将多个串口设备分时连接到同一个硬件串口上。但这种方法需要控制切换，且不能同时通信。 接下来，我们将重点讨论第一种方法（硬件多串口）和第三种方法（串口扩展芯片）的驱动程序设计。 ### 1. 使用硬件多串口的单片机（以STM32为例） 在STM32中，每个串口（USART/UART）都有独立的寄存器组。驱动程序设计包括以下步骤： #### (1) 初始化每个串口 - 配置串口的波特率、数据位、停止位、校验位等参数。 - 使能串口接收中断（如果需要中断方式接收数据）。 #### (2) 编写中断服务函数 - 为每个串口编写独立的中断服务函数（或在一个中断函数中根据中断标志位区分串口）。 - 在接收中断中，将接收到的数据存入对应的接收缓冲区。 - 在发送中断中，从发送缓冲区取出数据并发送。 #### (3) 提供应用层接口 - 提供串口发送函数（可支持阻塞或非阻塞方式）。 - 提供串口接收函数（如查询接收缓冲区或通过回调函数通知应用层）。 示例代码（以STM32 HAL库为例）： ```c // 初始化两个串口（USART1和USART2） void MX_USART1_UART_Init(void) { huart1.Instance = USART1; huart1.Init.BaudRate = 115200; huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B; huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1; huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE; huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX; huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE; huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16; HAL_UART_Init(&huart1); } void MX_USART2_UART_Init(void) { // 类似USART1的初始化 } // 启动串口接收（使用中断方式） HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rx_data1, 1); // 每次接收1个字节 HAL_UART_Receive_IT(&huart2, &rx_data2, 1); // 中断回调函数（当接收到数据时被调用） void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { if (huart == &huart1) { // 处理USART1接收到的数据 // 重新启动接收 HAL_UART_Receive_IT(huart, &rx_data1, 1); } else if (huart == &huart2) { // 处理USART2接收到的数据 HAL_UART_Receive_IT(huart, &rx_data2, 1); } } // 发送函数（非阻塞） HAL_UART_Transmit_IT(&huart1, tx_data, len); ``` ### 2. 使用串口扩展芯片（如SC16IS752） SC16IS752通过SPI或I2C接口扩展两个串口。驱动程序设计包括： #### (1) 初始化扩展芯片 - 配置扩展芯片的波特率、数据格式等参数。 - 设置中断引脚（如果需要中断方式）。 #### (2) 编写底层SPI/I2C读写函数 - 实现读写扩展芯片寄存器的函数。 #### (3) 编写串口操作函数 - 提供与硬件串口类似的接口（如发送、接收、中断处理）。 示例代码（伪代码）： ```c // 通过SPI写寄存器 void SC16IS752_WriteReg(uint8_t channel, uint8_t reg, uint8_t data) { // 选择通道（即选择扩展的哪个串口） // 发送写命令和寄存器地址 // 发送数据 } // 通过SPI读寄存器 uint8_t SC16IS752_ReadReg(uint8_t channel, uint8_t reg) { // 类似写操作 } // 初始化扩展芯片 void SC16IS752_Init() { // 设置波特率、数据格式等 SC16IS752_WriteReg(CHANNEL_A, LCR_REG, 0x83); // 设置波特率除数锁存 SC16IS752_WriteReg(CHANNEL_A, DLL_REG, 0x60); // 设置波特率115200 SC16IS752_WriteReg(CHANNEL_A, DLH_REG, 0x00); SC16IS752_WriteReg(CHANNEL_A, LCR_REG, 0x03); // 8N1 } // 发送数据 void SC16IS752_SendData(uint8_t channel, uint8_t *data, uint8_t len) { // 检查发送缓冲区是否为空 // 循环发送每个字节 } // 接收数据（中断方式） // 需要连接扩展芯片的中断引脚到单片机，在中断中读取状态寄存器，判断哪个通道有数据到达 ``` ### 多串口驱动的设计要点 - **资源分配**：每个串口需要独立的发送和接收缓冲区。 - **中断管理**：合理设计中断服务函数，避免长时间占用中断。 - **并发处理**：确保多个串口同时收发数据时不会互相干扰。 - **错误处理**：包括校验错误、帧错误、缓冲区溢出等。 ### 总结 在单片机开发中，实现多串口通信驱动可以选择使用硬件多串口或串口扩展芯片。硬件多串口方式性能更好，但受限于单片机型号；串口扩展芯片则更灵活，但需要额外的硬件和软件开销。设计驱动时，需根据具体应用场景选择合适的方案。 §§相关问题§§ 1. 如何为多串口驱动设计缓冲区管理？ 2. 在多串口通信中，如何避免数据冲突和丢失？ 3. 串口扩展芯片与硬件多串口在性能上有哪些差异？</think>### 单片机多串口通信驱动设计指南 #### 1. 硬件层实现方案 **方案一：硬件多串口控制器** - 选用自带多UART接口的单片机（如STM32F4系列含8个USART） - 每个串口独立配置寄存器： ```c // USART1初始化 USART_Init(USART1, &usart_init_struct); USART_Cmd(USART1, ENABLE); // USART2初始化 USART_Init(USART2, &usart_init_struct); USART_Cmd(USART2, ENABLE); ``` - **优势**：硬件级并行处理，零CPU开销 - **限制**：受限于芯片物理接口数量 **方案二：串口扩展芯片** - 使用专用扩展芯片（如SC16IS752） - 通过SPI/I2C扩展出2-8个串口： ```c // SPI配置扩展芯片 SPI_Write(SC16IS752_ADDR, CHANNEL_CTRL, 0x0F); // 启用4个通道 ``` - **优势**：单主接口扩展多串口，节省单片机引脚 **方案三：软件模拟串口（SoftUART）** - 利用GPIO和定时器模拟串口时序 - 示例代码框架： ```c void SoftUART_Init(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t TxPin) { // 配置定时器中断周期为1/波特率 TIM_Config(TIM2, 115200); // 设置Tx引脚为推挽输出 GPIO_Init(GPIOx, TxPin, GPIO_MODE_OUT_PP); } ``` - **适用场景**：低速通信（<9600bps），占用额外CPU资源 #### 2. 驱动层关键设计 **中断管理机制** ```c // 中断服务例程 void USART1_IRQHandler(void) { if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE)) { uint8_t ch = USART_ReceiveData(USART1); RingBuffer_Push(&uart1_rx_buf, ch); // 存入缓冲区 } } void USART2_IRQHandler(void) { /* 类似处理 */ } ``` **环形缓冲区设计** ```c typedef struct { uint8_t buffer[256]; volatile uint16_t head; volatile uint16_t tail; } RingBuffer; bool RingBuffer_Push(RingBuffer* rb, uint8_t data) { if((rb->head + 1) % sizeof(rb->buffer) == rb->tail) return false; // 缓冲区满 rb->buffer[rb->head] = data; rb->head = (rb->head + 1) % sizeof(rb->buffer); return true; } ``` **多路复用调度** ```c void UART_Scheduler(void) { for(int i=0; i<UART_COUNT; i++) { if(RingBuffer_Count(&rx_buf[i]) > 0) { ProcessData(i, RingBuffer_Pop(&rx_buf[i])); } } } ``` #### 3. 协议层优化 **多机通信协议要点** 1. **地址标识**：每个数据包包含目标地址字节 ``` [地址][命令][数据][校验和] ``` 2. **硬件流控**：启用RTS/CTS防止数据丢失 3. **超时机制**：设置200ms响应超时窗口 4. **差分波特率**：不同设备组使用不同波特率减少干扰 #### 4. 虚拟串口支持 结合VB虚拟串口方案[^2]： ```vb ' VB虚拟串口示例 Set com0 = CreateObject("VirtualCOM.Port") com0.BaudRate = 115200 com0.AddDeviceMapping "UART1", "COM3" ' 映射到物理串口1 com0.AddDeviceMapping "UART2", "COM4" ' 映射到物理串口2 ``` #### 5. 性能优化策略 1. **DMA直传**：配置DMA实现串口到内存的无CPU拷贝传输 ```c DMA_Init(DMA1_Channel4, &dma_init_struct); // USART1_RX→内存 USART_DMACmd(USART1, USART_DMAReq_Rx, ENABLE); ``` 2. **优先级分组**： - 高优先级：实时控制串口 - 低优先级：日志输出串口 3. **动态波特率调整**： ```c void AutoBaudRateDetection(void) { // 测量起始位宽度计算波特率 uint16_t width = TIM_MeasurePulse(USART_RX_PIN); uint32_t baud = SystemCoreClock / width; USART_InitStruct.USART_BaudRate = baud; } ``` ### 典型应用场景 1. **工业控制系统**：主控单片机通过多串口连接传感器网络（Modbus协议）[^1] 2. **通信网关设备**：实现RS232/RS485/CAN协议转换 3. **物联网边缘节点**：同时连接WiFi模块和蓝牙模块 > **关键设计原则**：硬件资源分配优先级应满足 $T_{response} ≤ \frac{1}{f_{critical}}$，其中 $f_{critical}$ 为最高优先级通信频率
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