2 AT89C52在系統(tǒng)中的功能
        單片機(jī)AT89C52在系統(tǒng)中主要起到一個(gè)橋梁和協(xié)調(diào)控制的作用。主機(jī)通過CH372把數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)再把數(shù)據(jù)通過SJA1000發(fā)送到CAN總線，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的通信。此外，單片機(jī)還需要對CH372和SJA1000進(jìn)行初始化，并通過地址／數(shù)據(jù)以復(fù)用的方式訪問CH372和SJA1000。由于在訪問其中一個(gè)芯片時(shí)，如果另一個(gè)芯片還保持有輸出，那么單片機(jī)就不能讀到正確的數(shù)據(jù)，因此，單片機(jī)要通過片選控制信號分配有效地址。單片機(jī)主要通過主循環(huán)來監(jiān)控系統(tǒng)的通信，其主循環(huán)流程圖見圖2所示。

        3 USB控制部分
        USB控制部分使用USB接口控制芯片CH372來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送。CH372是一個(gè)USB總線的通用設(shè)備接口芯片，CH372在單片機(jī)端，具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，因此可以方便地掛接到單片機(jī)／DSP／MCU等控制器的系統(tǒng)總線上；在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CH372的配套軟件提供了簡潔易用的操作接口，因此，與本地端的單片機(jī)通訊就如同讀寫文件一樣簡單。
        CH372在計(jì)算機(jī)端提供有應(yīng)用層接口，應(yīng)用層接口是由CH372動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL提供的面向功能應(yīng)用的API，所有API在調(diào)用后都會(huì)有操作狀態(tài)返回，但不一定有應(yīng)答數(shù)據(jù)。CH372動(dòng)態(tài)鏈接庫提供的API包括：設(shè)備管理API、數(shù)據(jù)傳輸API、中斷處理API等。
        在應(yīng)用層設(shè)計(jì)中，筆者采用的是請求加應(yīng)答的方式。該方式使用一個(gè)下傳的主動(dòng)請求和一個(gè)上傳的被動(dòng)應(yīng)答進(jìn)行交互式雙向數(shù)據(jù)通訊，下傳與上傳一一對應(yīng)，相互關(guān)聯(lián)。主動(dòng)請求是指由計(jì)算機(jī)應(yīng)用層下傳給單片機(jī)的數(shù)據(jù)請求，被動(dòng)應(yīng)答則是單片機(jī)收到數(shù)據(jù)請求后，上傳給計(jì)算機(jī)應(yīng)用層的應(yīng)答數(shù)據(jù)。所有的通訊都由計(jì)算機(jī)應(yīng)用層發(fā)起，然后以接收到單片機(jī)的應(yīng)答結(jié)束，其完整的過程包括如下步驟：
       (1) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用層按事先約定的格式將數(shù)據(jù)請求發(fā)送給CH372芯片；
       (2) CH372芯片以中斷方式通知單片機(jī)；
       (3) 單片機(jī)進(jìn)入中斷服務(wù)程序，以獲取CH372的中斷狀態(tài)并分析；
       (4) 如果是上傳，則釋放當(dāng)前USB緩沖區(qū)，然后退出中斷程序；
       (5) 如果是下傳，則從數(shù)據(jù)下傳緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)塊；
       (6) 分析接收到的數(shù)據(jù)塊，準(zhǔn)備應(yīng)答數(shù)據(jù)，或者先退出中斷程序再處理；
       (7) 單片機(jī)將應(yīng)答數(shù)據(jù)寫入批量端點(diǎn)的上傳緩沖區(qū)，然后退出中斷程序；
       (8) CH372芯片將應(yīng)答數(shù)據(jù)返回給計(jì)算機(jī)；
       (9) 計(jì)算機(jī)應(yīng)用層接收到應(yīng)答數(shù)據(jù)。
        在單片機(jī)端，CH372芯片占用兩個(gè)地址位，當(dāng)A0引腳為高電平時(shí)，系統(tǒng)選擇命令端口，此時(shí)可以寫入命令；當(dāng)A0引腳為低電平時(shí)，選擇數(shù)據(jù)端口，此時(shí)可以讀寫數(shù)據(jù)。單片機(jī)通過8位并口對CH372芯片進(jìn)行讀寫時(shí)，所有操作都是由一個(gè)命令碼、若干個(gè)輸人數(shù)據(jù)和若干個(gè)輸出數(shù)據(jù)組成。但部分命令不需要輸入數(shù)據(jù)，而部分命令也可以沒有輸出數(shù)據(jù)。
        CH372芯片專門用于處理USB通訊。在接收到數(shù)據(jù)或發(fā)送完數(shù)據(jù)后，CH372將以中斷方式通知單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)通過CH372接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的流程圖如圖3所示。

        4 CAN控制器部分
        CAN控制器SJA1000可以通過總線驅(qū)動(dòng)器PCA82C250接收CAN總線上的信號，并將其傳送到微控制器，同時(shí)接收微控制器傳來的信號，然后通過驅(qū)動(dòng)器再傳送到CAN總線。
        由于SJA1000與CH372的地址／數(shù)據(jù)總線共用，故應(yīng)通過片選加以區(qū)別。操作時(shí)可將地址鎖存管腳ALE／AS與單片機(jī)的ALE／P相連接，WR和RD管腳分別與單片機(jī)的WR、RD相連接。MODE管腳拉高則選用INTEL模式。應(yīng)用時(shí)應(yīng)將中斷管腳INT與AT89C52的INT1相連，并接外部中斷1，同時(shí)應(yīng)接上拉10 kΩ電阻。電源與地之間應(yīng)連接去耦電容。
        SJA1000的TX0和RX0管腳分別與驅(qū)動(dòng)器82C250的TX和RX相連接，可用于向CAN總線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。此時(shí)，需要將RX1管腳接到一個(gè)穩(wěn)定的電平上，并將系統(tǒng)中的RX1接地。
        在CAN總線端，單片機(jī)控制著傳輸流程。SJA1000的初始化由單片機(jī)完成，其初始化流程圖見圖4所示，在正常工作模式下，單片機(jī)可控制SJA1000的收發(fā)等操作，以完成和CAN總線的通信。當(dāng)主機(jī)端傳來數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到SJA1000的發(fā)送緩沖區(qū)，并由SJA1000根據(jù)CAN協(xié)議自動(dòng)封裝后發(fā)送到CAN總線上；當(dāng)SJA1000接收到來自CAN總線上的一個(gè)有效的報(bào)文后，系統(tǒng)將在INT引腳上產(chǎn)生一個(gè)硬件中斷信號(低有效)，當(dāng)單片機(jī)收到中斷信號后，即進(jìn)人中斷服務(wù)程序，以完成數(shù)據(jù)的接收和處理，其中斷服務(wù)流程見圖5所示。

        5 結(jié)束語
        本文介紹的USB-CAN轉(zhuǎn)接系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，從而為CAN總線和PC機(jī)的連接提供了一個(gè)方便實(shí)用的USB接口。