基于can總線的通信系統(tǒng)實現(xiàn)(已修改)
2025-07-04 23:59 本頁面
【正文】 基于CAN總線的通信系統(tǒng)實現(xiàn)2901302001 景夢園CAN總線通信是一個非常實用的技術(shù)，無論在工業(yè)，制造業(yè)還是生活中都有相關(guān)的應(yīng)用。這次我們所做的基于CAN總線的通信系統(tǒng)實現(xiàn)是一個最基本的應(yīng)用。在這項技術(shù)中，我們采用了C5SJA1000、TJA1050三種芯片來實現(xiàn)兩個節(jié)點之間的通信。為了方便演示，加入MAX232芯片與單片機(jī)相連實現(xiàn)單片機(jī)與計算機(jī)的串口通信。 CAN總線節(jié)點技術(shù)：控制局域網(wǎng)絡(luò)CAN(Controller Area Network)總線是德國BOSCH公司20世紀(jì)80年代初為解決汽車中眾多控制與測試儀器間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議。這是一種多主總線，無論是在高速網(wǎng)絡(luò)還是在低成本的節(jié)點系統(tǒng)，應(yīng)用都很廣泛。由于采用了許多新技術(shù)及獨特的設(shè)計，與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，其主要特點如下： ●通信方式靈活，可以多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點發(fā)送信息，不分主從。 ●CAN節(jié)點只需對報文的標(biāo)識符濾波即可實現(xiàn)點對點、點對多點及全局廣播方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，其節(jié)點可分成不同的優(yōu)先級，節(jié)點的優(yōu)先級可通過報文標(biāo)識符進(jìn)行設(shè)置。●CAN總線通信格式采用短幀格式，每幀字節(jié)數(shù)量多為8個字節(jié)，可滿足一般工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的要求，同時，8個字節(jié)不會占用總線時間過長，保證了通信的實時性。 ●采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時，優(yōu)先級低的節(jié)點會主動退出數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間，在網(wǎng)絡(luò)重載的情況下也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。 ●直接通信距離最大可達(dá)10 km (速率在5 kb/s以下)，最高通信速率可達(dá)1 Mb/s (此時距離最長為40 m)；節(jié)點數(shù)可達(dá)110個,通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。 ●CAN總線采用CRC檢驗并可提供相應(yīng)的錯誤處理功能，保證數(shù)據(jù)通信的可靠性，其節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,使總線上其他節(jié)點的操作不受影響。89C51單片機(jī)芯片：89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器（MCU），俗稱單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89C2051是它的一種精簡版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 SJA1000芯片：SJA1000是PHILIPS公司生產(chǎn)的一種獨立控制器，用于移動目標(biāo)和一般工業(yè)環(huán)境中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制（CAN），支持CAN總線通信協(xié)議。 SJA1000有兩種工作模式：基本模式和增強(qiáng)模式。在基本模式下，SJA1000只可收發(fā)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識符為11位)，且錯誤報警的極限值不能修改。在增強(qiáng)模式下，SJA1000既可接收標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀，也可接收擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀(擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識符為29位)，可修改錯誤報警的極限值，并且SJA1000具有更加靈活的濾波方式，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識符有選擇地接收一些數(shù)據(jù)幀。另外，增強(qiáng)模式下的SJA1000能夠進(jìn)行自檢，即可通過自發(fā)自收一組報文來判斷該控制節(jié)點是否正常地掛在CAN總線上。使用者所要做的主要工作是SJA1000的初始化，收發(fā)報文的處理以及對節(jié)點脫離總線的檢測量與處理。 TJA1050芯片：TJA1050 是控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，是一種標(biāo)準(zhǔn)的高速CAN收發(fā)器。TJA1050可以為總線提供差動發(fā)送性能，為CAN控制器提供差動接收性能。TJA1050 是PCA82C250和PCA82C251高速CAN收發(fā)器的后繼產(chǎn)品。 MAX2
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