基于双AT89C52单片机的CAN总线中继器设计

3 软件设计实现
3．1 存储空间分配思想
为使双口RAM实现最高效率的应用，将2 KB的存储空间设计成2个1 KB大小的环形队列形式，每一个环形队列的结构如图5所示(图中阴影部分为存有数据的区域，非阴影区域为空闲区域)。

3．2 程序控制流程
中继器只是中转来自总线上的数据，而这些数据是随机的，因此接收采用中断的方式。某一时刻只要SJAl000成功接收一帧数据，就会向负责本端口的MCU申请中断，进行数据接收，并将数据送入环形队列queue。
当环形队列中有待发送的数据时，程序的处理流程如图6所示(其中，tail和bead分别为环形队列的尾指针和头指针)。MCU首先获取对方环形队列中的信息，主要是查看环形队列信息是否为空，如果为空则不对其操作。如果不为空，则队列中有待发送的信息，于是启动一次信息发送。如果发送成功，则通过联络信号通知对方修改环形队列指针。

4 测 试
对基于双口RAM的双MCU中继器进行压力测试(高数据负载率下测试)。短距离内向2个CAN口加载10 000帧数据，测试中继器成功中转情况，其结果如表1所列(表身数据为成功中转帧数)。根据CAN总线规定，其平均负载率不超过65％，传统的单MCU CAN中继器平均负载率很难达到60％。从表1可以看出，引入双MCU后CAN中继器的性能大大提高，能在负载率超过60％的情况下稳定工作。环形队列queue溢出的情况可以通过增加双口RAM的大小来解决。

结 语
采用双MCU配合双口RAM设计CAN总线中继器，解决了单MCU无法快速处理CAN总线负载过重的问题，使其性能和效率得到了很大提高，为CAN中继器在工程领域的优化设计提供了良好的技术平台和解决方案。