一、引     言

众所周知，RS232具有通讯距离短（根据EAT/TAI-232标准，仅为15米）和只能进行点到点通讯，不能直接组网等缺点，为了延长RS232的通讯距离并将RS232节点组成通讯网络，广泛使用了RS232/RS485转换器。这是因为RS485具有结构简单、抗干扰能力强、传输距离远、网络节点多、成本低和使用对布线要求不严格的双绞线等特点，而被广泛应用于各种工业现场。但在实际应用中，它仍存在以下不足。

1、系统故障限制能力差

RS485仅仅是一种半双工通信的电气协议，其通信介质为双绞线，传输的信号在双绞线上呈现一对正负相反的电平信号用来表示逻辑"1"和逻辑"0"。在RS485组成的通讯网络中，任何时候，只能允许一个节点向网络系统发送数据。系统中每一个节点的RS485驱动器都有一个发送使能控制端DE，其作用是驱动器发送数据时，控制该发送器有效，使其向网络发送数据；数据发送完后，DE则关闭发送器，使其处于高阻状态，从而不影响网络中其它节点的数据传送。如果发生故障，出现几个节点同时向网络发送数据，这就等于多个RS485驱动器同时向一对双绞线上输出不同的电平信号，结果使得整个网络呈现短路状态，最终损坏其节点的驱动器，使故障范围进一步扩大。

2、中继器结构复杂

 如果网络中个节点之间的距离大于RS485规定的距离（通常为1.2km），或者网络中节点太多，超过了RS485驱动器的负载能力，则必需使用中继器来增加网络的节点数或延长各节点之间的距离。由于RS485是二线制半双工通信，其数据传输是双向的，且同一时刻只允许一个节点发送数据。中继器必需随时接收并判断网络中的数据流向，然后根据其数据流向决定向中继器两端中的哪一端发送数据，要实现上述功能，中继器结构必然复杂，特别是在野外，中继器的供电往往是很麻烦的问题，其结果是既降低了系统的可靠性，又增加了系统成本。

 3、控制电路复杂

在RS232/RS485转换电路中，必须为RS485驱动器提供发送使能信号DE。由于RS232是基于UART的异步串行通讯，没有提供独立的发送使能控制信号，当RS232转换成RS485时，只有用其它信号作为发送使能控制信号，如RTS或DTR信号。在许多设备上运行的软件并不支持具有发送使能的RS485通信协议，这就需要重新编写通信驱动程序，这对于那些无法修改软件的设备来讲，基本上是不可能的的。现在市场上有许多廉价的RS232/RS485转换器，无需RTS或DTR控制收发使能，只用到TXD、RXD线，能够实现自动收发转换，但它们的RS485发送器往往只输出半个波形（逻辑"0"），而靠总线上的上拉电阻来得到逻辑"1"电平，这使得总线上所带的节点数量和通讯距离大为减少，并不符合RS485的设计标准。

二、CAN总线接口特性简介

由于要求使用RS232/CAN转换器后并不需更改原来的RS232（或RS485）通讯软件（协议），所以本文并不涉及CAN控制器，只使用CAN总线物理接口芯片82C250，它是由PHILIPS公司设计生产，其通信介质与RS485相同，均使用特性阻抗为120Ω的双绞线，信号传输方式和RS485一样，也采用差动发送和差动接收，它的主要特性如下：

          .符合ISO/IS11898标准；

          .最高通信速率为1Mbps；

          .能抗汽车环境下的瞬太干扰；

          .具有限斜率控制，抗射频干扰；

          .差分发送和差分接收，抗电磁干扰（EMI）能力强；

          .具有过热保护和短路保护；

          .网络中的节点掉电不会影响整个网络的工作；

          .最多可带110个节点；

CAN总线的传输距离远，通信速率高。当通讯速率为1Mbps时，其任意两个节点之间的最大距离为40米；当通信速率为9.6kbps时，其任意两个节点之间的距离可达5公里；当通信速率为5kbps时，通信距离可达10公里。82C250有8个管脚，其封装形式有DIP8和SO8两种，表1-1是它的管脚功能定义：

82C250的真值表如表1-2所列。

表1-2   82C250真值表

从表1-2中可看出，CAN总线驱动器82C250和RS485驱动器的主要区别在于传输信号的电平上。RS485驱动器的两个输出端分别向总线发送一对相异的电平，即一端为高电平，另一端则为低电平。而82C250输出端的电平不是相异的，在CANH端，它的两个状态是高电平和悬浮状态；而在CANL端，它的两个状态则分别为低电平和悬浮状态，这样一来即使多个节点同时向网络发送数据，也不会像RS485那样发生短路现象。

三、不需更改原有通讯软件的RS232/CAN转换器
由德阳四星电子技术开发中心研制的CAN-232G和CAN-485G，很好的解决了RS232和RS485的超远程通信和组网问题，采用不改变RS232或RS485通讯协议（软件）的CAN总线驱动器，使RS232或RS485的通信距离可达到10公里，避免了使用中继器需野外供电的麻烦，并具有高速和便于RS232口组网的特点，加上特有抑制信号自收技术，无需改变原来的软件，确保适合所有的RS232/RS485软件。

1、主要技术参数：

        1、光隔离电压：500V直流，3500V脉冲
        2、电源：外接5V 100mA直流电源
        3、通讯距离：10km（4800bps)、5km（9600bps）、2km（38400bps）、600m（115200bps）
        4、通讯速率：最高230kbps，速率自适应无需设置
        5、通讯协议：采用半双工CAN总线但不改变原有的RS232通讯协议（软件）
        6、组网节点数：可组成具有110个节点的多机通讯网络
        7、传输线 ：0.75mm2 以上特性阻抗为120欧的双绞线
        8、外形尺寸：100×55×17
        9、重量：70克
       10、工作温度：-20～60℃
       11、工作湿度：0～90%

2、工作原理 ：

如图所示，设备的RS232（或RS485）信号经RS232（或RS485）接口电路转换成TTL电平，由信号自收抑制电路确保设备不会收到自己发送的信号，经光电隔离后由CAN总线驱动器输出CAN信号。本产品的工作电源可由设备上提供，也可单独外接，产品内部使用了隔离电源模块，信号和电源都采取了隔离，保证了系统的抗干扰性能和安全性。

3、应用：

RS232点对点通讯：

RS232多机通信网络：

CAN-232G（或CAN-485G）可实现多至110个RS232（或RS485）节点组成多机通讯网络，最大通讯距离可达10km(4800bps),各节点的地址由设备内部的程序确定。