设计了一种can-usb转换器，实现了can总线与上位机的实时通信，完成了对can总线通信的实时信息采集。

　　引言

　　abs(防抱死刹车系统)ecu(电控单元)在研发过程中，为了实时确定其行车参数和控制参数，通常会使用标定技术，标定技术就是通过一定的命令对ecu上传和读取控制算法参数，以达到对其实时修改以寻求最优的技术。

对于车载电控单元来说，其通常只有can总线通信接口，为了能实现上位机和ecu能直接进行通信，实现利用标定技术对abs ecu 进行开发，我们设计了一款能实现can到usb的数据转换器。

can通信协议是一种用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议。而usb具有即插即用的优点，并且有较高的通信速率，对于实现上位机和下位机的通信进行标定十分方便。我们设计的数据转换器采用了nxp公司的lpc2119 arm7处理器，通过它成功地实现上位机和ecu的可靠通信和对下位机的标定。

　　系统硬件设计

　　lpc2119 arm7处理器

　　lpc2119是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32 arm7 tdmi-s cpu 的微控制器，并带有128/256kb嵌入的高速flash 存储器。128 位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32 位代码能够在最大时钟速率下运行。

　　usb转换芯片ch372

　　ch372 是一个usb 总线的通用设备接口芯片，在本地端，ch372 具有8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到控制器的系统总线上; ch372 内置了usb 通讯中的底层协议，在内置固件模式下，ch372自动处理默认端点0 的所有事务。

　　系统设计

　　转换器直接使用usb的5v供电，使用了lm1117将5v电源转换成3.3v和1.8v以供arm处理器及其外围模块使用，对于can控制器输出的逻辑电平用tja1050转换成差分电平输出ch372的设计十分重要，外接电容用于ch372 内外部电源节点去耦。在lpc2119的各电压引脚分别接了0.01mf的电容进行滤波。在usb转换芯片的设计中，可选4.7kw电阻用于在电源断电后将电解电容中的电能及时释放掉，使vcc 及时下降到0v，确保在下次通电时ch372 能够可靠地上电复位。为使ch372 能够可靠复位，电源电压从0v 上升到5v 的上升时间应该少于100ms，所以电容的容量和电阻的阻值都不能太大。用15pf 的独石或高频瓷片电容作为ch372的时钟振荡电路的起振电容。

　　系统硬件设计部分框图如图1。

图1 转换器框图

　　系统软件设计

　　系统程序主要包括can控制器驱动程序，usb控制芯片ch372驱动程序，数据读写缓冲区的设计，以及如何调用can和usb的读写函数使数据的通信更好的同步。

　　can驱动程序

　　根据lpc2119微处理器can 控制器的特性，将can 的驱动程序分为3 个层次：

1.硬件抽象层：将can 控制器的硬件特性用数据类型进行抽象，并提供can 控制器硬件操作的接口。对物理层的寄存器和相应地址影射，定义了can 控制器寄存器的数据类型和对寄存器的操作方法。

2.功能函数层：can 控制器各种功能的实现函数，该层的函数利用硬件抽象层中对寄存器操作的接口来访问can 控制器来实现各种can 控制器所能提供的功能。

3.应用程序接口层：在该层中的主要提供给3 个函数，初始化can 控制器caninit()、发送数据cansenddata()、接收数据canrecievedata()。

　　ch372驱动程序

　　ch372 芯片在本地端提供了通用的被动并行接口。ch372 芯片的读写时序主要要求读写使能信号有一个2~10ms的持续时间，并且在a0=1时写入命令，a0=0时读写数据。在本设计中，用lpc2119的io口来表示ch372的各信号，并需要严格按照其时序要求用软件模拟其读写时序，一个典型的写数据子函数如下：

　　usbwritedata(uint32 data)

　　{

　　………………………

　　io0clr=0x00000010; //a0=0,表示以下

　　写入为数据

　　io0pin=data; //向数据端口写入数据

　　io0set=0x00000020; //rd=1，读信号无效

　　io0clr=0x00000040; //wr=0，写使能

　　delay8us(1); //延时8us，表示写信号

　　有效宽度

　　io0set=0x00000060;

　　…………………………

　　}

　　在以上程序中，对各端口的操作先后代表了ch372的读写时序信号的先后，适当的延时表示有效的写/读选通脉冲wr/rd的宽度，其典型值为90到10000ns，我们选择25ms。同理可得写命令，读数据子函数：usbwritecmd (uint32 cmd)，usbreaddata( )。调用以上子函数提供了发送和接收数据的函数： irq_ch372(void),