引言

can总线是德国bosch公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信总线，是一种多主总线系统，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，其通信速率可达1mbps。在can总线通信控制器中集成了can协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括零位的插入/删除、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。can协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对数据块进行编码。采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位(按can技术规范2.0a)或29位(按can技术规范2.0b)二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块。这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长、从而保证了通信的实时性。can协议采用crc检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

随着usb1.1、usb2.0规范的相继制定，为外设与计算机的接口提出了新的发展方向。usb的主要特点有：外设安装简单，可实现热插拨；通讯速率高，usb1.1全速传送速率为12mbps，与标准串行端口相比，大约快100倍；支持多设备连接；提供内置电源。

通用串行总线（universal serial bus）是国外几家公司为了解决日益增加的pc外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准。usb作为一种新型的计算机接口技术，具有传输速度高、实时性强、易于扩展、使用灵活、能够进行错误侦测等特点，可以在很大范围内取代rs-232、并行端口，进行短距离高速数据传输，因而应用普遍。

适配器硬件接口

适配器硬件电路由微控制器、can总线接口、usb总线接口和dc-dc隔离电源模块等组成。原理框图如图1所示。

传感器从现场采集来的模拟信号经电路转换成相应的数字量，at89s52对该数字量做相应的处理后，在现场进行显示监控，同时写入sja1000发送到can总线上供其他设备使用或做进一步的处理。

at89s52单片机的ale，wr，rd端分别控制sja1000的ale/as，wr，rd端，p2.0控制片选cs，地址和数据总线由p0口分时复用实现。can接口电路使用philips的pca82c250芯片实现电平的转换，以满足can总线通信要求，并可调整转换速度和防止大的干扰。

usb设备在正常使用以前，必须由主机配置设备。主机一般会从usb设备获取配置信息后再确定此设备有哪些功能。在发出连接usb命令后，主机先读取设备描述符，然后发出设置usb地址setup包，设置usb地址后，进行主机客户驱动与设备初始化。其余端点（endpoint）依此类推。usb器件在经历了枚举、定地址、设定接口、端点等步骤以后，进入正常的工作状态。

在其头文件里需定义usb规范中的各种描述符格式，包括设备描述表、配置描述表、接口描述表、端点描述表、字符串描述表以及描述表类型。这样，在发送配置[接口（1），端点（1），接口（2），端点（2），…，类，厂商等]联合描述表时，主机usbd可以根据描述类型标识区分各种分描述表。

软件编程

软件编程包括微控制器的固件和计算机端usb驱动程序两部分。软件编程主要分为三部分：初始化单片机及其外围电路（包括中断控制器）；可以执行中断的主循环；读写中断服务程序并马上执行。

微控制器固件编程

usb 实验系统可使用pdiusbd12 在usb 上传输数据，这些设备的cpu 要忙于处理前台任务，pdiusbd12 的固件往往设计成基于中断查询和响应的层次式结构。这种完全的中断驱动，使得当cpu 处理前台任务时，usb 的传输可在后台进行，这就确保了最佳的传输速率和更好的软件结构，同时简化了编程和调试，也易于实现固件的维护和移植。

pdiusbd12的功能框图

pdiusbd12是一款性价比很高的usb器件。它通常用作微控制器系统中实现与微控制器进行通信的高速通用并行接口。该器件采用模块化的方法实现一个usb接口，使现存的体系结构使固件投资减到最小。它还支持本地的dma传输。这种实现usb接口的标准组件使得设计者可以在各种不同类型微控制器中选择出最合适的微控制器。这种灵活性减小了开发的时间、风险以及费用（通过使用已有的结构和减少固件上的投资），从而用最快捷的方法实现最经济的usb外设的解决方案。pdiusbd12完全符合usb1.1版的规范。图2 为pdiusbd12的功能框图。

usb 设备接到hub 的某个端口上，该hub 就会通知主机发生