摘要：提出了一种基于双处理器的CAN现场总线与以太网络互连解决方案，详细介绍了该通信接口卡的软硬件设计，实现了生产管理层和智能装置之间基于IEC6870-5-101，104通信规约的数据通信。

　　关键词：CAN总线 以太网 DSP56F807 Rabbil2000 IEC6870-5-101/104

　　目前，由于以太同的优势在工业控制现场仍然很难完全发挥出来，而且实时性和抗干扰能力也不能适应工业自动化范围中所有要求，所以最好的解决方案将以太网同现场总线相结合，充分利用两种通信技术在各自领域中的优点。具体表现为在生产管理与监控层采用高速以太网技术，而在现场设备层采用现场总线技术。

　　1 系统结构

　　本系统间隔单元设备采用嵌入式工业以太网技术，从而使智能装置真正成为工业以太网上独立的节点，保证了智能单元设备和上位机系统通信快速、完全、可靠，为远程管理智能装置创造条件。通信接口卡(Master板)与上位机信息交换是建立在TCCP／IP协议上的际电力行业标准的IEC104规约控制工程网版权所有，采用Server／CLient通信服务模式，Master板作服务器可以支持多客户同时登入。系统

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　　2 装置内部结构设计

　　智能装置内部各功能模块采用高速现场总线CAN网络相连。总线不出装置，功能模块之间的数据交互快速可靠。在组帧上采用HLON规约www.cechina.cn，并使用CAN 2.0B扩展模式，为了保持协议标准化，在HLDN规约的基础上封装了IEC101规约。其内部结构如图2所示。

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　　3 硬件设计

　　通信接口卡使用双处理器结构。一部分是使用Motorola公司DSP56F807芯片作为接口卡的CAN通信管理模块；另一部分是使用Rabbit2000核的RCM2100集成卡作嵌入式网关和cAN到盯HERNET规约转换模块。通信接口卡硬件逻辑框图如图3所示。

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　　通信接口卡采用主从工作方式，即DSP56F807作为主处理器，利用其自带的MSCAN模块负责管理CAN通信。DSP外扩64KBRAM，用于存储数据。RABBIT2000作为从处理器，负责进行CAN到ETHERNET转换，并负责管理装置同后台的以太网通信。RABBIT2000与DSP接口方式采用并行接口。板上还设有RS485、RS232接口，可以用于PC调试或与后台连接。DSP56FS07采用3.3V电源供电，RABBIT2000采用5V电源供电，经测试只要输入电压达到2．1V控制工程网版权所有，RABBIT2000即认为高电平，DSP56F807输出高电平在2.lV以上；DSP56F807 I／O可以接受5V信号，所以DSP与RABBIT2000可以直接相连，无须进行电平转换。

　　(1)DSP56FS07主处理器

　　DSP数据总线DO~D15地址总线AO~A15，外扩64KRAM存储数据CONTROL ENGINEERING China版权所有，RD、WD连接外扩RAM的读、写允许端，DS作为外扩RAM片选信号。DSP的GPIOB口连接从处理器的SDO-SD7，GPIODO、GPIOD1连接从处理器的SAO、SAl，GPIOD2、GPIOD3连接从处理器的写、读允许端(SWR、SRD)。一个中断IRQB连接从处理器的SAT，作为从处理器中断申请。DSP的PWMB2连接MAX705的WDI作为外部硬件看门狗喂狗信号，PWMB4连接发光二极管作为DSP的运行指示灯。用DSP的两个SCI模块RXD0、TXD0、RXDI、TXDI做成标准RS-232、485接口。引出DSP的ITAG口用于调试，用DSP的MSCAN模块和82C250作为CAN通信端口。通过DSP的SPI口与RABBIT2000同步串口B相连，作为另一种接口方式。DSP采用3．3V电源供电。

　　(2)RABBIT2000从处理器

　　该处理器使用内核为RABBIT2000的RCM2100集成卡。其SD0～SD7连接到DSP的GPlOBO-GPlOB7。SAl、SA0用来选择从处理器接口的四个数据寄存器中的一个，连接到DSP的GPIODl、GPIOD0。从芯片选择管脚SCS连接到DSP芯片的一个输出端GPlOD4。SRD连接到DSP的GPIOD3，如果SCS为低，这根线被拉低使地址线所选择的寄存器的内容被放置到总线上，SWR连接到DSP的GPIOD2CONTROL ENGINEERING China版权所有，这根线能够将数据总线上的数据锁 存进入地址线所选择的寄存器中。SLAVEA刑连接到DSP的一个中断口IRQB，在它变低时向DSP申请中断。如果从处理器写SPDOR寄存器，SLAVEATTN这根线置为低电平，声明从处理器中有可用的数据；如果主处理器写从处理器状态寄存器，这根线变为高电平。使用串口A作为编程口，串口B及CLKB作为同步串口和DSP的SPI口相连，组成另一种接口方案。使用PC2