【正文】 控制器使用SJA1000 芯片，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。 主控制模塊處理 CAN 總線以及 RS232 接口的數(shù)據(jù)通信和控制，利用AT89C51 完成兩種格式數(shù)據(jù)幀的交換，并對(duì)接口進(jìn)行控制。對(duì)于不需要經(jīng)過驗(yàn)收濾波的報(bào)文位（例如報(bào)文組被定義為接 受），驗(yàn)收屏蔽寄存器必須相應(yīng)的位位置上置“1”。接收屏蔽寄存器定義與比較相關(guān)的位的位置武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 7 （ 0=相關(guān) 1=不相關(guān)）。使用這些有效的濾波方法，可以防止對(duì)于某個(gè)節(jié)點(diǎn)無效的報(bào)文或報(bào)文組存儲(chǔ)在接收緩沖器里。從 CAN總線上收到的數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在 SJA1000的存儲(chǔ)區(qū)，這個(gè)存儲(chǔ)區(qū)叫 “接收緩沖器 ”，在 BasicCAN模式下。因此 SJA1000能滿足不同屬性的 CAN總線系統(tǒng)的要求。 本設(shè)計(jì)采用 PeliCAN 模式，因此只給出 PeliCAN 模式增強(qiáng)功能。因此用 PCA82C200開發(fā)的已有硬件和軟件可以直接在 SJA1000上使用，而不用作任何修改。站檢測(cè)到無論是位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤，還是應(yīng)答錯(cuò)誤，這個(gè)站會(huì)在下一位時(shí)發(fā)出錯(cuò)誤標(biāo)志信息。 ? 形式錯(cuò)誤（ Form Error） 當(dāng)一個(gè)固定形式的位場(chǎng)含有 1個(gè)或多個(gè)非法位，則檢測(cè)到一個(gè)形式錯(cuò)誤。 ? 填充錯(cuò)誤（ Struff Error） 如果在使用位填充法進(jìn)行編碼的信息中，出現(xiàn)了第 6個(gè)連續(xù)相同的位電平時(shí)，將檢測(cè)到一個(gè)填充錯(cuò)誤。如果所發(fā)送的位值與所監(jiān)視的位值不相合，則在此位時(shí)間里檢測(cè)到一個(gè)位錯(cuò)誤。第二個(gè)場(chǎng)是錯(cuò)誤界定符。通過發(fā)送遠(yuǎn)程幀，作為某數(shù)據(jù)接收器的站通過其資源節(jié)點(diǎn)對(duì)不同的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化設(shè)置。 數(shù)據(jù)幀由 7個(gè)不同的位場(chǎng)組成：幀起始 、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、 CRC場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)、幀結(jié)尾。其中 LLC層接收 MAC 層傳遞的報(bào)文，主要完成報(bào)文濾波、過載通知以及恢復(fù)管理等工作。 ? 網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息可分成不同的優(yōu)先級(jí)，以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。 CAN 總線具有如下特點(diǎn)： ? 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有 2 根線與外部相連，且內(nèi)部集成錯(cuò)誤探測(cè)和管理模塊。 CAN 總線的發(fā)展已經(jīng)頗具規(guī)模，它不僅在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用占據(jù)一定優(yōu)勢(shì)在其他工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)也占有一席之地。世界上一些著名的汽車制造廠商，都采用了 CAN 總線來實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)于設(shè)計(jì)者來說是透明的，并包含在所有執(zhí)行 CAN 協(xié)議的部件中。每一層與另一設(shè)備上相同的那一層通訊。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)于汽車功能的要求越來越多，汽車上所用的電控單元不斷增多，電控單元之間信息交換的需求，使得電子裝置之間的通訊越來越復(fù)雜，同時(shí)意味著需要更多的連接信號(hào)線，這就促進(jìn)了車用總線技術(shù)的發(fā)展。 微處理器中常用的串行總線是通用異步接收器傳輸總線 (UART)、串行通信接口(SCI)、同步外設(shè)接口 (SPI)、內(nèi)部集成電路 (I2C)和通用串行總線 (USB)，以及車用串行總線，包括控制器區(qū)域網(wǎng) (CAN)和本地互連網(wǎng) (LIN)等。 本文 設(shè)計(jì)了 CAN總線與 RS232轉(zhuǎn)換接口電路設(shè)計(jì)， 完成了基于單片機(jī)控制的CAN與 RS一 232轉(zhuǎn)換器的研究與設(shè)計(jì)，應(yīng)用 AT89C51單片機(jī)對(duì) RS一 232接口和CAN模塊的控制，解決了 CAN總線與 RS一 232接口數(shù)據(jù)通信速率 以及通信幀格式不同的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 RS一 232接口數(shù)據(jù)與 CAN總線數(shù)據(jù)的傳輸。 CAN總線，全稱為 “Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，是一種多主方式的串行通 訊總線。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。 硬件的設(shè)計(jì)跟焊接都要我們自己動(dòng)手去焊，軟件的編程也要我們不斷的調(diào)試，最終一個(gè)能完成課程設(shè)計(jì)的勞動(dòng)成果出來了，很高興它能按著設(shè)計(jì)的思想與要求運(yùn)動(dòng)起來。 還有經(jīng)過這次的 實(shí)習(xí)，我認(rèn)為最重要的就是做好程序調(diào)試，認(rèn)真的研究老師給的題目。其次，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，如： C 語言、模擬和數(shù)字電路知識(shí)等。希望答辯的時(shí)候也能一切順利。萬事俱備只欠東風(fēng)，睡個(gè)好覺，明天加油加油加油?。?！ 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 13 日 懷著喜悅激動(dòng)還有點(diǎn)忐忑的心情迎接著今天，因?yàn)榻裉焓沁@次單片機(jī)實(shí)習(xí)課設(shè)的 最后一天了。我終于領(lǐng)悟到調(diào)試的重要性，紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行 ，只有調(diào)試過程中遇到那些意外的事情才知道程序的不足性和要改進(jìn)的方向。最后的火候就是硬件調(diào)試了，將程序下 在單片機(jī)里面，不過又出現(xiàn)了意想不到的插曲了，比如數(shù)據(jù)傳輸無法在從機(jī)上正確顯示等，可是要找到問題也是件很麻煩的事情，因?yàn)椴恢朗悄膫€(gè)環(huán)節(jié)的問題。真心覺得做一個(gè) IT 女真不容易啊。恰好今天天 氣也不錯(cuò)，真是天公作美呀，早上打點(diǎn)好元件清單，便火速火燎的騎車去了廣埠屯，然后買到了所需要的元件，不貴。只能繼續(xù)研究程序，更改程序了。本來打算懷著愉悅的心情踏上今天的仿真之旅的，可 是剛開始就遭到了一個(gè)晴天霹靂。于是趁熱打鐵，我決定開始進(jìn)行電路的仿真，于是便開始用 proteus 來畫電路仿真圖。在糾結(jié)了很久之后，依舊無果，只能明天繼續(xù)了，唉，希望明天有個(gè)好運(yùn)氣。所以今天把當(dāng)時(shí)考二級(jí)的時(shí)候的參考書，參考資料都翻找出來，幸好有很多的重點(diǎn)和筆記幫助我找回重拾的記憶，想著以后可能就要吃程序員這碗飯了，像我現(xiàn)在這樣的技術(shù)含量，真是讓我倍感羞愧呀。編程一向是我并不在行的，所以我今 天花了不少時(shí)間，把我自己的單片機(jī)上面所附帶的例程找出來，選出關(guān)于中斷處理，串口通訊等相關(guān)的例程找出來，并通過對(duì)例程的學(xué)習(xí)，對(duì)于基本的關(guān)鍵字，語句等有所了解。 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 7 日 因?yàn)樽蛱熘煌瓿闪说谌齻€(gè)模塊的思路設(shè)計(jì)，所以今天主要任務(wù)就是把剩下的CAN 控制器的硬件電路給設(shè)計(jì)出來。第三個(gè)模塊 CAN 控制模塊，在 這里，我使用的是 SJA1000 來實(shí)現(xiàn) CAN控制功能， CAN 核心模塊負(fù)責(zé) CAN 信息幀的收發(fā)和 CAN 協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，接口管理邏輯負(fù)責(zé)同外部主控制器的接口，該單元中的每一個(gè)寄存器都可由主控制器通過 SJA1000 的地址 /數(shù)據(jù)總線訪問，發(fā)送緩沖區(qū)可存儲(chǔ)一個(gè)完整的信息幀，長(zhǎng)度為 13 個(gè)字節(jié)。F 的電容，用于芯片的升壓，才能完成電平的轉(zhuǎn)換。呵呵呵。 在總體設(shè)計(jì)時(shí)，由于要利用AT89C51對(duì)端口進(jìn)行控制，所以，我選擇了 X25045芯片來實(shí)現(xiàn)一個(gè)硬件看門狗功能的 電路，利用它的 四種功能合于一體，上電復(fù)位控制、看門狗定時(shí)器、降壓管理以及具有塊保護(hù)功能的串行 EEPROM， 來 簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)換接口的設(shè)計(jì)，減少印制板的占用面積， 以 提高可靠行。 RS232 與 CAN的轉(zhuǎn)接板主要實(shí)現(xiàn) RS232 接口與 CAN總線接口之間的數(shù)據(jù)傳輸，其運(yùn)算量不大，因此選用可以有效降低成本 AT89C51作為整個(gè)設(shè)計(jì)的主控制器。其中物理接口 我 采用 了PCA82C250 芯片 來 實(shí)現(xiàn)物理層的電平轉(zhuǎn)換和傳輸。調(diào)好方案之后，明天就可以進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)了。所以第一件要做的事情就是要弄清各個(gè)模塊的基本原理，根據(jù)原理才能來進(jìn)行發(fā)難論證。本著磨刀不誤砍柴工的精神，今天的主要任務(wù)就是查找資料，安裝軟件，做好十足的準(zhǔn)備工作。 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 12 月 31 日 今天抽到了單片機(jī)實(shí)習(xí)課設(shè)的題目，心里有點(diǎn)忐忑，因?yàn)橐豢吹饺蝿?wù)要求就覺得比以往做過的模電、數(shù)電、強(qiáng)化訓(xùn)練等等課程設(shè)計(jì)不僅數(shù)量多了而且難度也增大了，再者就是用同學(xué)的話說就是我悲劇了，抽了個(gè)比較難的題目，但是，以我的個(gè)性，既然選了，那就得著手好好干了，呵呵。 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 1 日 今天主要的任務(wù)就是弄清楚這次課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路，明白它的設(shè)計(jì)目的，設(shè)計(jì)要求，要達(dá)到怎樣的成 果，以便把這次課程設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)方案選擇出來。這些都加大了對(duì)方案選擇的難度，好在現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)很快捷，所以搜 索各種芯片的資料并不是很難，更多的時(shí)間用在挑選方案了。并確定了各模塊的的主要芯片，其中 主控制模塊的功能是處理 CAN 總線以 及 RS232 接口的數(shù)據(jù)通信和控制，本設(shè)計(jì)應(yīng)用 AT89C51 完成 兩種格式數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)換，并對(duì)接口進(jìn)行控制； RS232 接口電路 部分 由 MAX232 芯片構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)串口的 TTL 電平與 RS232 電平的相互轉(zhuǎn)換，完成 RS232 接口信息的輸入輸出傳輸 ；而 CAN 控制器模塊，主要完成 CAN 協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。正所謂，現(xiàn)在是資源節(jié)約時(shí)代，所以我們?cè)谶x材料時(shí)，不僅要選功能上適用的芯片材料，還盡量選擇成本低的材料，由于 主控制模塊負(fù)責(zé)處理 CAN以及 RS232 接口的數(shù)據(jù)通信與控制，利用 AT89C51 可以 完成兩種格式數(shù)據(jù)幀的交換，并對(duì)接口進(jìn)行控制。 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 4 日 昨天把主控模塊部分完成了大部分，今天的主要任務(wù)是對(duì)其進(jìn)一步的完善，由于信號(hào)是經(jīng)由串口被送入到主單片機(jī)，再通過 CAN總線輸入到從單片機(jī)，從而考慮到 CAN總線速率與 RS232接口速率并不相同，因此設(shè)計(jì)中還增加了片 外RAM芯片 6116，用作轉(zhuǎn)換雙方的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。實(shí)現(xiàn)這種變換的方法可使用分立元件，也可以使用集成電路芯片，在這里，我使用集成電路芯片 MAX232，因?yàn)?MAX232 芯片的電荷泵電路可以為RS232 串口提供正負(fù) 12V 的電源，它的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道，可以作為串口通訊的通道，其 15 腳和 16 腳，可以作供電電源，對(duì)于本實(shí)驗(yàn)來說，選用 MAX232 芯片是非常合適的，正所謂，“細(xì)節(jié)決定成敗”，其實(shí)，在一 個(gè)電路設(shè)計(jì)中，最難的數(shù)細(xì)節(jié)二字，比如，我在進(jìn)行電腦仿真時(shí)，結(jié)果總是出不來，后來才發(fā)現(xiàn)，要使 MAX232能正常工作，必須外接 4個(gè) 1181。所以，加油啦！ 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 6 日 辛苦了一個(gè)星期，今天就給自己放個(gè)小假吧，今天就把第三個(gè)模塊的具體思路搞定吧。今天就做到這里吧，放松一下啦，明天再繼續(xù)。 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 8 日 今天終于要弄軟件部分了，其實(shí)還是滿忐忑的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)程序?qū)ξ襾碚f并不是一件容易的事情，我一直都覺得這是一門很難學(xué)的外語。但是我相信，我可以的?。?！ 武漢理 工大學(xué)《單片機(jī) 實(shí)習(xí)報(bào)告 》 實(shí) 習(xí) 日 記 2021 年 1 月 9 日 昨天的程序編寫讓我知道我的 C 基礎(chǔ)的薄弱，因?yàn)閱纹瑱C(jī)課本上以及 單片機(jī)的考試更多的是用匯編程序編寫，而學(xué)習(xí) C 已經(jīng)是好幾個(gè)學(xué)期之前的事情了，所以我決定臨時(shí)改變一下計(jì)劃，今天惡補(bǔ)一下 C 語言。 呵呵呵看著那些引腳，那些端口，在剛開始分開編程的時(shí)候并沒有考慮到接口的問題，于是各種接口就會(huì)相沖，實(shí)在是各種相沖突。可是，在各種求助和糾結(jié)的編程之后，終于通過了編譯，一陣竊喜，雖然不知道是不是可以仿真成功，但是心情卻好了一大截，感覺就和過周末一樣，好開心?，F(xiàn)在就開始我的仿真之旅吧?？磥碜鲆粋€(gè)編程者，必須要看清全局，把各種可能的沖突不兼容都給消滅掉，看來真的最厲害的編程不是越復(fù)雜的編程，而是可以和各種終端兼容的編程。主控制模塊 模塊沒有過多久也可以仿真出結(jié)果了，很開心，長(zhǎng)時(shí)間在電腦前工作，電腦也開始吃不消扛不住了，沒有辦法，時(shí)間也一點(diǎn)一點(diǎn)的過去了，我想我應(yīng)該換一個(gè)腦筋，暫時(shí)跳出這個(gè)迷局，出去走走，多日沒有見到太陽(yáng)了，走到外面去呼吸下新鮮空氣，買買元器件，焊焊電路，好歹也是任務(wù)中的一個(gè)啦。而且焊板子也得有耐心，重復(fù)著 重復(fù)著重復(fù)著同一件事，還得無視那煙味和可能會(huì)出現(xiàn)的意外傷害。不過可能是休息了一天大腦，所以重啟的更機(jī)敏了，故在和同學(xué)請(qǐng)教了一段時(shí)間之后，再幾次失敗之后，終于穩(wěn)定了，不過在這個(gè)時(shí)候真是一劑強(qiáng)心劑呀。因?yàn)榻酉聛砦乙龅氖虑榫褪菭?zhēng)取調(diào)好我的單片機(jī)，讓所以的努力都在單片機(jī)上展現(xiàn)。心