基于CAN-bus和以太网的区域信息管理系统

2.4以太网方案

基于802.3规范的“以太网+TCP/IP”已成为互连网技术中应用最普遍的技术，可以实现数据的远程传输。但以太网的本质特点是采用CSMA/CD的介质访问控制技术，容易产生“节点”碰撞，无法保证数据的实时性/有效性；而且，实现以太网节点的硬件成本、软件开发费用也大大高于其他各种方式。

国外正在研究与CAN-bus网络结合的以太网方案（EtherNET/IP，简称CIP），称为工业以太网，构建可以保证实时性能的网络传输方案。与底层的CAN-bus网络（设备网）结合，也是未来以太网发展的必然趋势。

2.5方案选定

根据以上分析、比较，CAN-bus网络方案比较合理，具有较多的优势；另外，考虑系统将来的升级扩展能力、维护管理方式，CAN-bus的优势更加明显，可以优先考虑。

三、设备网与信息网的网关

连接设备网与信息网的网关可以采用2种方式实现：通用PC终端或嵌入式网关。

3.1通用PC终端

在通用PC终端中安装1个标准以太网接口卡和1个PCI-5110接口卡（或USBCAN-I接口卡），即可以方便地实现一个连接设备网（CAN-bus网络）与信息网（以太网）的网关。

所有的程序开发工作可以在PC平台上完成，使用VC++、VB、Delphi、C++Builder等高级语言来实现。所有ZLGCAN接口卡均可以工作在Win98/Win2K/WinXP/Linux操作系统下，提供有OPC接口库、开发示范，支持在各种当前流行组态软件下直接运行。

应用程序是一个根据用户的具体要求而设计的用户层应用软件。它可以是一个Win32监控程序或网络数据库（记录CAN节点设备数据）软件等；甚至可能是CAN节点设备的服务器软件，为设备提供较复杂的数据处理工作。

所有的CAN-bus节点组成一个虚拟网段，CAN设备管理服务器是企业以太网中的任一控制节点。连在以太网上的WinNT服务器安装专用网络管理软件，就可让合法的工程技术人员远程管理CAN-bus节点设备；通过以太网，可同CAN-bus节点设备进行数据通信。这样，服务器就可以使用WEB发布方式，向网络客户提供动态交互式浏览网页等功能。

3.2嵌入式网关

如果系统具有不断电运行或功耗等其他指标方面的要求，则使用嵌入式网关（CAN转以太网）将令系统具有更好的灵活性，不仅硬件成本低、而且运行更可靠。

嵌入式网关可以通过一个基于8bit/32bitMCU的平台实现。其基本硬件由基本CPU部分、CAN-bus接口、以太网接口组成，可以采用集成TCP/IP协议的单片机外加CAN收发器和控制器，也可采用集成CAN控制器的单片机外加CAN收发器和网络芯片。软件模块由CAN控制器协议转换模块、以太网控制器协议转换模块组成。

嵌入式网关的组成框图如下图所示。

四、基本功能的设备节点

一个CAN-bus网络中的节点由具体应用电路与CAN-bus接口组成。