【摘 要】
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CAN总线是最具代表性的现场总线之一，具有通信速率高、通信距离远、无主从节点、非破坏性仲裁、实时性好、检错能力强的优点；ZigBee作为一种成熟的无线通信协议，具有低复杂度、
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CAN总线是最具代表性的现场总线之一，具有通信速率高、通信距离远、无主从节点、非破坏性仲裁、实时性好、检错能力强的优点；ZigBee作为一种成熟的无线通信协议，具有低复杂度、低成本、低功耗、灵活性强的优点。将CAN总线和ZigBee无线网络相结合，使两者的优势互补，可以扩展两者的应用领域。本课题针对CAN和ZigBee的原理与特点，设计了一种CAN/ZigBee混合网络。在分析CAN节点和ZigBee节点MCU发展现状和趋势的基础上，本课题选用内嵌CAN协议控制器和收发器的LPC11C24作为CAN节点MCU，选用内嵌增强型8051内核和RF收发器的CC2530作为ZigBee节点MCU。在对LPC11C24与CC2530之间通信方式进行详细分析的基础上，本课题采用UART在LPC11C24与CC2530之间交换数据，构成双MCU结构的网关节点。本课题首先完成了CAN总线网络和ZigBee无线网络软件设计，然后重点进行了网关节点软件设计。网关节点软件设计主要面临三个问题：①CAN和ZigBee通信速率不一致；②CAN和ZigBee报文寻址方式不一致；③CAN和ZigBee最大数据载荷不一致。针对这三个问题，本课题给出的解决方法为：①在双MCU中设置缓存区并在CC2530中采用DMA方式存储UART接收数据；②对CAN数据帧标识符和数据段以及ZigBee数据段进行重新定义并设计地址映射表，使CAN和ZigBee数据帧中包含源节点和目标节点的地址信息；③引入碎片机制。测试结果表明：本课题设计的CAN总线网络、ZigBee无线网络和网关节点具有结构简单，数据传输有效性和可靠性高的优点，为实现CAN和ZigBee的无缝连接提供了一种可行方案。
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