基于CH372的CAN总线适配器系统的设计

　　本文介绍了一种基于新型USB接口芯片CH372的CAN总线网络适配器系统的设计，提出了一种使用USB接口实现CAN总线网络与计算机连接的方案。

　　利用芯片CH372可在不了解任何USB协议或固件程序甚至驱动程序的情况下，轻松地将并口或串口产品升级到USB接口。该系统在工业现场较之以往的系统，可以更加灵活、高速、高效地完成大量数据交换，并可应用于多种控制系统之中，具有很大的应用价值。

　　引言

　　现场总线网络技术的实现需要与计算机相结合。目前，在微机上扩展CAN总线接口设备一般采用PCI总线或者RS-232总线。PCI虽然仍是高速外设与计算机接口的主要渠道，但其主要缺点是占用有限的系统资源、扩展槽地址;中断资源有限;并且插拔不方便;价格较贵;而且设计复杂、需有高质量的驱动程序保证系统的稳定;且无法用于便携式计算机的扩展;RS-232虽然插拔方便，但是传输速率太慢。

　　本文的设计思想是通过使用USB接口芯片CH372，将计算机与CAN网络控制节点参数相互准确快速地传输。CH372是一种USB总线通用接口芯片，在计算机系统中，通过CH372的配套软件可提供简洁易用的操作接口，从而使其与本地端的单片机通讯就如同读写硬盘中的文件一样简单，由于CH372屏蔽了USB通讯中的所有协议，因而可在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接，在不需要了解任何USB协议或者固件程序甚至驱动程序的情况下，就可轻松地将并口、串口产品升级到USB接口。

　　CAN适配器用于完成USB总线和CAN总线之间的数据交换。使用MCU统筹安排数据在USB总线和CAN总线之间的数据交换。以MCU为界可以将硬件分为两部分：一是MCU和USB总线交换数据;二是MCU控制CAN控制器，完成CAN数据包到CAN总线位序列协议解释，该系统结构如图1所示。

　　图1

　　硬件设计

　　USB接口电路在微控制器和USB接口的选择上有两种方式：一种是采用具备USB通讯功能的微处理器。随着USB应用的日益广泛，Intel、Cypress、Philips等芯片厂商都推出了具有USB通信接口的微处理器，如8X930A、8X931A、EZ-USB等。由于这些微处理器具有USB接口，它们与过去的开发系统不兼容，需要购买新的开发系统，投资较高。另一种是采用普通微处理器加上专用的USB通信芯片。

　　现在的专用芯片中较流行的有USBN9602、SL11、PDIUSBD12等。但是，USB接口的开发一般要求设计人员对USB的标准、Firmware编程及驱动程序编写等有较深入的理解，因此限制了一般的硬件工程师对USB接口产品的开发使用。本系统中使用了USB接口芯片CH372，使用非常简单，开发人员只要熟悉单片机的编程及简单的VB或者VC应用程序编程，在较短的时间内就可开发出相应的USB产品。