基于CAN總線通訊智能結(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.8萬(wàn)字 40頁(yè)


摘要：
現(xiàn)場(chǎng)總線是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)高度綜合與集成的產(chǎn)物，是一種開(kāi)放式和分布式的新模式?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。
CAN(控制器局域網(wǎng))屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。
CAN總線通訊智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，是在現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中分布于現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)子系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與閉環(huán)控制，最大傳輸速率可達(dá)1MB/s，最大傳輸距離為10km。節(jié)點(diǎn)的核心器件是PHILIPS公司生產(chǎn)的CAN控制器（SJA1000）和CAN驅(qū)動(dòng)器（PCA82C250）以及微控制器（89C51單片機(jī)）。SJA1000是集成的獨(dú)立CAN控制器（與PHILIPS早期的CAN控制器PCA82C200完全兼容），它負(fù)責(zé)完成CAN總線通信協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。能夠可靠的運(yùn)行和完成要求的任務(wù)，控制信息在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，而管理層則在上位機(jī)中實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)體現(xiàn)了CAN總線高性能、高可靠性的特點(diǎn)。


關(guān)鍵詞：現(xiàn)場(chǎng)總線; CAN; SJA1000 CAN 控制器; 82C250收發(fā)器; 89C51單片機(jī); 設(shè)計(jì)



Abstract
Field bus is a digital, bi-directional and multi-branch communication network that connects field equipments and automatic system. As a product integrating technology of computer, communication and control, the field bus featured with opening and distribution has been one of the key technologies in modern automatism field.
As one of the field buses, CAN (Controller Area Network) is a serial communication network that supports distributed and real time control effectively.
The Design and Implementation of Intelligent Nodes in Conjuction Based on the CAN Bus, is distributes in the field bus system in a scene sub- system, can realize the data acquisition and the closed-loop control, the maximum transmission speed may reach 1MB/S, the maximum transmitting range is 10km. The pitch point core component is the CAN controller which PHILIPS Corporation produces (SJA1000) and the CAN driver (PCA82C250) as well as the micro controller (the 89C51 monolithic integrated circuit). SJA1000 is the integrated independent CAN controller (is completely compatible with PHILIPS early CAN controller PCA82C200), it responsibly completes the CAN main line correspondence agreement the physical level and the data link layer function. Can the reliable movement and completes the request the duty, the control information carries on processing in the scene, but management level then realizes in on position machine. Has manifested the CAN main line high performance, the redundant reliable characteristic.

Keywords: Field bus; CAN; Distributed Measurement Control System; SJA1000 CAN Controller; 82C250Transceiver; 89C51 single chip Computer; Design



目 錄
摘要
Abstract
1 現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介
1.1 緒論 …………………………………………………………1
1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線及其發(fā)展 ……………………………………………1
1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用 ……………………………………2
1.4現(xiàn)場(chǎng)總線的功能及要求 …………………………………………3
1.4.1現(xiàn)場(chǎng)總線的功能 ………………………………………………3
1.4.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的要求 ………………………………………………3
1.4.3現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu) ………………………………………………3
1.5現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn) ………………………………………………4
1.6 現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn) ………………………………………………5

2 CAN總線簡(jiǎn)介
2.1 控制器局部網(wǎng)(CAN) ………………………………………………6
2.2 CAN的性能特點(diǎn) ………………………………………………6
2.3 CAN節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu) ………………………………………7
2.4 CAN通信技術(shù) ………………………………………………8
2.4.1CAN通信參考模型 ………………………………………………9
2.4.2 CAN的報(bào)文傳送與通信幀結(jié)構(gòu) ……………………………………9
2.5 CAN通信控制器 ………………………………………11
2.6 CAN控制器SJA1000結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn) …………………………11
2.6.1 SJA1000的主要新功能 ………………………………………11
2.6.2 SJA1000的功能框圖與引腳說(shuō)明 ………………………………11
2.6.3 SJA1000寄存器功能 …………………………………13
2.6.4 SJAI000在PeIiCAN模式下的驗(yàn)收濾波及總線時(shí)序寄存器的具體用法…15
2.6.5 SJA1000的初始化 …………………………………17
2.6.6 SJA1000與PCA82C200的性能比較 ………………………………19
2.6.7 SJA1000有兩種不同工作模式 …………………………………19

2.7 CAN收發(fā)器82C250 ………………………………………20
2.7.1 82C250的主要特性及硬件圖 ………………………………………20
2.7.2 82C250功能描述 …………………………………………21
2.8 微處理器89C51 ……………………………………………22

3 CAN通訊智能結(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)
3.1 采用CAN總線系統(tǒng) ………………………………………26
3.2 CAN總線通訊智能結(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)構(gòu)成 …………………………26
3.3 CAN總線通訊智能結(jié)點(diǎn)電路的設(shè)計(jì) …………………………27
3.4 智能節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) …………………………………28
3.4.1 初始化子程序 …………………………………………………28
3.4.2 發(fā)送子程序 ……………………………………………………30
3.4.3 查詢方式接收子程序 ………………………………………31

4參考書(shū)目


參考書(shū)目
[1]鄒繼軍、 饒運(yùn)濤. 現(xiàn)場(chǎng)總線CAN原理與應(yīng)用技術(shù).北京：北航出版社
[2]鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北航出版社