随着工业现代化的程度越来越高,现场总线技术在工业控制领域起着越来越重要的作用。目前,国际上存在多种不同的总线标准,这些不同的总线标准在短时间内不可能统一。不同的现场总线在不同的环境中具有其各自的优点,为了使工业控制组网变得更加灵活,同一个网络中有时会需要多种不同的总线。基于上述两点原因,使得不同总线协议之间的转换成为工业控制领域中一项关键技术。论文首先对现场总线模型与OSI参考模型进行对比,然后对协议转换技术的基本原理以及协议转换器的实现方式进行系统阐述。最后,以STM32F103微处理器为硬件平台,以KEILMDK为软件开发环境搭建协议转换器的开发平台。文章分析了协议转换器整体结构,采用嵌入式网关的方式实现CAN总线和SPI总线之间的协议转换,对协议转换器按照CAN通信模块、SPI通信模块以及数据存储模块三个方面进行实现。CAN通信模块采用轮询的方式实现数据接收与发送；利用环形缓冲区的结构实现数据存储并且采用了DMA数据传输模式对缓冲区中的数据进行读写操作；针对SPI总线是基于物理层的一种通信协议,论文首先制定上位机与协议转换器之间的通信协议,然后利用SPI中断方式结合DMA中断实现上位机与协议转换器之间的通信协议。通过上述三个模块,实现具有CAN总线与SPI总线协议转换功能的协议转换器。最后,论文利用LPCI1C14微处理器搭建测试平台,模拟协议转换器应用环境,对协议转换器数据通信正确性、数据接收速率进行了测试。根据对测试数据的分析,可以得知本次论文设计的协议转换器实现了CAN总线到SPI总线的协议转换、满足每秒钟接收1000帧的性能指标。