Entwicklung eines embedded CAN-USB-Ethernet-Software-Adapters für einen ARM Mikrocontroller

Abstract

Der CAN-Bus wird als Kommunikationstechnik zwischen verschiedenen Geräten verwendet. Ein Beispiel dafür ist der Bereich der sogenannten Embedded Systeme. Die Embedded Geräte sind über einen CAN-Bus miteinander verbunden und kommunizieren darüber. In manchen technischen Anwendungen ist es erstrebenswert den Datenaustausch zwischen verschiedenen CAN-Teilnehmern auf Geräte zu erweitern die in einem lokalen Netzwerk oder per über USB verbunden sind. Um diese Kommunikation zwischen den CAN-Bus Teilnehmern und Geräten über andere Medien, wie LAN oder USB, zu ermöglichen, kommt ein CAN-USB oder CAN-Ethernet Adapter in Frage. In dieser Diplomarbeit wird ein CAN-USB und ein CAN-Ethernet Softwareadapter auf einer ARM Mikrocontroller Platine entwickelt. Der Mikrocontroller wird über seinen CAN Port an den CAN-Bus angeschlossen. Mit einer zweiten Schnittstelle wird der Mikrocontroller entweder über Ethernet an ein Netzwerk oder per USB Port an einen PC angeschlossen. Das implementierte CAN-USB oder CAN-Ethernet Adapterprogramm auf dem Mikrocontroller hat die Aufgabe, die empfangenen Nachrichten in das jeweilige andere Format zu konvertieren und je nach gewünschtem Medium, CAN, Ethernet oder USB, über den entsprechenden Port weiterzuleiten.

CAN bus is a communication technique for data exchange between different types of electronic devices, among them devices used in embedded systems. In a controller area network, the embedded devices are connected with each other via a CAN bus and communicate through it. In a number of industrial applications, it is desirable to let the CAN nodes exchange data with other devices, supporting different types of protocols such as USB and Ethernet. CAN-USB and CAN-Ethernet adapters can be used in such applications. In this thesis, a CAN-USB and a CAN-Ethernet software adapter for an ARM microcontroller is developed. The microcontroller is connected via its CAN port to a CAN bus and is able to communicate with other USB devices through its USB port. It is also connected to a LAN by its Ethernet interface. The implemented CAN-USB and CAN-Ethernet adapter program on the microcontroller accepts the incoming messages, i.e., CAN, USB or Ethernet, and depending on the desired format convert them to other types and send them out through the corresponding interfaces.