文档介绍：现场 can 总线的认识------ 论文物联网工程 1202 班杨红 20********** 现场 can 总线的认识一C an 总线基本概念 CAN 是 Controller work 的缩写,是 ISO 国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同, 由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个 LAN ,进行大量数据的高速通信”的需要, 1986 年德国电气商***公司开发出面向汽车的 CAN 通信协议。此后, CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进行了标准化,在欧洲已是汽车网络的标准协议。 CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。二 C an 总线的特点(1) 它是一种多主总线,即每个节点机均可成为主机,且节点机之间也可进行通信。(2) 通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达 1Mb/s 。(3)CAN 总线通信接口中集成了 CAN 协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。(4)CAN 协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,雨代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制,数据块的标识码可由 11 位或 29 位二进制数组成,因此可以定义 211 或 229 个不同的数据块,这种数据块编码方式,还可使不同的节点同时接收到相同的数据,这一点在分步式控制中非常重要。(5) 数据段长度最多为 8个字节,可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时, 8个字节不会占用总线时间过长,从而倮证了通信的实时性。(6)CAN 协议采用 CRC 检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。 CAN 总线所具有的卓越性能、极高的可靠性和独特设计,特别适合工业设各测控单元互连。因此备受工业界的重视,并已公认为最有前途的现场总线之一。三、 CAN 的工作原理当 CAN 总线上的一个节点(站) 发送数据时, 它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说, 无论数据是否是发给自己的, 都对其进行接收。每组报文开头的 11 位字符为标识符, 定义了报文的优先级, 这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的, 不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时, 这种配置十分重要。 CAN 总线的报文发送和接收参见图 1 。当一个站要向其它站发送数据时, 该站的 CPU 将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的 CAN 芯片, 并处于准备状态; 当它收到总线分配时, 转为发送报文状态。 CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出, 这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测, 判断这些报文是否是发给自己的, 以确定是否接收它。由于 CAN 总线是一种面向内容的编址方案, 因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在 CAN 总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时, 数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化, 即总线上控制器需要测量数据时, 可由网上获得, 而无须每个控制器都有自己独立的传感器。四 C an 总线所学 SJA1000 寄存器的基本设置 1SJA1000 寄存器初始化配置顺序(1)进入复位模式,进行配置(2)配置时钟分频寄存器,决定 Peil 模式还是 Basic 模式。(3)配置总线定时寄存器,确定波特率。(4)配置中断使能寄存器,决定使用那几个中断(5)配置输出控制寄存器(6)配置验收码和屏蔽码,决定接收哪一类节点的数据(7)退出复位模式,进入正常工作模式。 2发送数据顺序(1)查询状态寄存器,判断是否正在接收,是否正在发送,是否数据缓冲区被锁。(2)配置发送缓冲区。(3)配置命令寄存器,启动发送。 3接收数据顺序(1)采用中断接收,关 CPU 中断。(2)判断是不是接收中断。(3)判断是远程帧还是数据帧(4)读取数据(5)开中断五 C an 总线技术规范 1. 数据帧数据帧由 7 个不同的位场组成:帧起始( Start of Frame ) 、仲裁场( Arbitration Frame ) 、控