各位工程師是否遇到需要使用到CAN通信但缺少CAN接口的情況？最簡便的方案是采用UART轉CAN通訊。ZLG致遠電子針對此應用CSM100系列模塊解決方案，這款模塊將極大的簡化了開發流程，實現的方式是怎樣的？本文為你詳解。

一個嵌入式或者X86的工業控制板上，一般都會提供CAN、UART、以太網、USB、SPI、I2C等通訊接口，但是由于處理器的限制以及滿足通用性需求，很多廠家只能均衡的去分配這些接口，比如致遠電子旗下的部分工控核心板的接口就如下圖所示：

可以看到通用型核心板一般提供的CAN-bus為2路，2路CAN-bus可以有效的保證通用需求，但是在一些特殊的情況，應用中需求變成了4路甚至5路CAN的需求。這種情況下傳統的板子的CAN接口資源就不夠用了該怎么辦呢？

致遠電子推出的一款UART轉CAN隔離模塊——CSM100系列協議轉換模塊，其體積小巧，應用簡單，品質可靠。該系列模塊采用標準24引腳DIP封裝，適用于大部分工業板級應用。在一些需要使用到CAN通信但缺少CAN接口的應用下，使用CSM100可以以最小的硬件更改，利用通用UART接口快速地實現CAN總線通信，節省軟硬件開發成本，縮短開發周期。本文將對CSM100系列模塊做一個簡單的介紹，讓你以最少時間玩轉CSM100系列UART轉CAN模塊。

產品引腳定義

這里以CSM100-L為例，產品引腳定義如下圖1、表1，系列其他型號定義基本一致。

圖1  引腳定義圖

表1  引腳定義

配置

在測試使用之前，CSM100系列產品需要先進行配置，以滿足實際的應用需求。可配置的參數有轉換方式、UART速率、CAN速率等。配置方式有兩種：上位機配置方式、MCU配置方式。

1. 上位機配置方式

準備的工具：

? 電腦一臺；

? 串口線一根；

? CSM-Eval 評估板一塊；

? CSM100-L模塊一片（其他型號均可）；

? CSM300CFG軟件；

? 電源適配器一個。

準備好以上所需工具后，即可對產品進行配置，具體步驟如下：

（1） 將電源適配器（9~12V）連接至評估板電源接口；

（2） 通過串口線（或USB轉串口線）連接評估板與計算機COM口（或USB口）；

圖2  步驟（1）～（2）示意圖

（3） 短接UART跳線；

（4） 根據產品型號選擇產品工作電壓；

（5） 放置需要配置的模塊；

（6） 配置開關（CFG）選擇0（使能配置），模式選擇（MODE）固定選擇0，BOOT固定選擇1；

（7） 按下電源開關；

（8） 按下復位鍵，復位產品，產品將進入UART配置模式；

圖3  步驟（3）～（8）示意圖

（9） 打開計算機上位機配置軟件CSM300CFG，產品選擇CSM100；

（10） 選擇與評估板連接的計算機COM串口號；

（11） 點擊“連接設備”按鈕；

（12） 連接成功后，設置需要配置的參數；

圖 4  步驟（9）～（12）示意圖

（13） 參數設置完成，點擊“寫配置”按鈕，軟件提示“寫配置成功！”；

圖 5  配置成功

（14） 斷開設備，配置開關（CFG）選擇1（正常工作模式）；

（15） 按下復位鍵，復位產品，產品將進入正常工作模式。

圖6  步驟（14）～（15）

2. MCU配置方式

在實際產品中，可能需要不時更改CSM100的配置，此時，設計階段即考慮增加通過MCU配置的功能，會使后續配置更改更加便捷。

實現MCU配置，硬件上需要符合圖7所示連接。

圖7  可實現MCU配置的典型連接

使用MCU配置時模塊UART接口波特率固定為9600bps。

CFG腳為輸入引腳，其輸入電平定義如表2所示。

表2  CFG腳電平定義

設置好CFG腳電平后，給RST腳一個低電平脈沖信號讓模塊復位即可進入相應模式。

對CSM100進行寫入配置時，CSM相應引腳時序應滿足圖8要求。

圖8  配置時序

寫配置命令可以通過CSM300CFG軟件獲取。通過軟件界面選擇好需要的配置參數后，軟件下方會顯示出相應的命令幀數據，勾選代碼模式即可獲取相應的配置命令幀代碼。發送配置命令后，模塊會返回響應幀，如為0xF7 0xF8 0x01 0x13 0x1D則表示配置寫入成功。

寫入配置成功后，CFG引腳置1，RST復位，模塊即可進入正常工作模式。

測試

CSM100配置完成后，即可對其進行簡單的通信測試。通訊測試可準備以下工具：

? 電腦一臺；

? USBCAN一臺；

? CSM-Eval評估板一塊；

? CSM100模塊一塊；

? CANTest、SSCOM軟件；

? 串口線及USB線等。

假設模塊型號為CSM100T，參數配置為：自定義協議轉換、雙向、幀頭40、幀尾1A、串口波特率9600bps、CAN波特率125kbps、濾波器不使能，其他默認。如圖9進行硬件連接。

圖9  通訊測試連接圖

打開CANTest測試軟件，選擇USBCAN2設備，CAN波特率125kbps，數據發送選擇參數：標準幀、幀ID 00 00、數據00 01 02 03 04 05 06 07、單次發送10幀，如圖10。

圖10  USBCAN設備軟件界面

打開SSCOM串口通訊軟件，選擇對應串口，設置波特率9600、數據位8、停止位1。打開串口后由USBCAN軟件發送數據，則串口界面收到數據如圖 11所示。若要通過串口向USBCAN設備發送數據，同樣可在字符串輸入框內輸入要發送的數據，前提是必須滿足格式要求，否則模塊將不能轉換。

圖 11  串口接收數據

通過以上測試方式進行詳細測試后，如滿足設計需求則可應用于實際產品中去。

注意事項

? 模塊在“配置模式”和“正常工作”切換后應使模塊復位，否則模塊還處于原來的工作狀態；

? 配置時，UART的波特率為9600bps，無法更改；

? CSM100、CSM100-L、CSM100V33僅支持透明轉換及透明帶標識轉換；

? CSM100T、CSM100TL僅支持自定義轉換；

? 產品不支持熱插拔；

? 未使用引腳請懸空處理；

? 產品為ESD敏感器件，請做好防靜電措施；

? 產品供電電壓切勿超過允許范圍，以免損壞產品。