can總線節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 或屏蔽）位。對(duì)CR進(jìn)行第一次寫(xiě)操作，要設(shè)定將要開(kāi)放的中斷類(lèi)型，并置位復(fù)位請(qǐng)求，允許初始化開(kāi)始。假設(shè)SJA1000的首地址為6000H，用匯編語(yǔ)言編制的初始化程序如下：INCLUDE“REＧ96 ASM”CR EQU 6000H ??；控制寄存器CMR EQU 6001H ??；命令寄存器SR EQU 6002H ??；狀態(tài)寄存器IR EQU 6003H ；中斷寄存器ACR EQU 6004H ；驗(yàn)收碼寄存器AMR EQU 6005H ??；驗(yàn)收屏蔽寄存器BTR0 EQU 6006H ；總線定時(shí)寄存器0BTR1 EQU 6007H ；總線定時(shí)寄存器1OCR EQU 6008H ；輸出控制寄存器INIT:DILDB CL,1BHSTB CL,CR ；開(kāi)放接收、出錯(cuò)、超載中斷,并LDB CL,01H ；置位復(fù)位請(qǐng)求,以開(kāi)始初始化。單字節(jié)讀操作每次需16個(gè)時(shí)鐘，地址字節(jié)在前8個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿輸入，而數(shù)據(jù)字節(jié)在后8個(gè)時(shí)鐘周期的下降沿輸出。DS1302內(nèi)部具有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、日歷和用戶可用的RAM。智能節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)功能：時(shí)間的顯示和調(diào)整、顯示并存儲(chǔ)下位機(jī)采集的數(shù)據(jù)。（3）SJA1000的TX1腳懸空，否則將不能形成CAN協(xié)議所要求的電平邏輯。把該引腳直接與地相連，系統(tǒng)將處于高速工作方式。
圖2 CAN總線接口電路原理圖從圖中可以看出，硬件電路的設(shè)計(jì)并不是太困難，但是有幾點(diǎn)應(yīng)引起注意，否則會(huì)事倍功半，甚至功虧一簣。RS腳串接一個(gè)電阻后再接地，用于控制上升和下降斜率，從而減小射頻干擾。硬件電路中使用82C250的目的是為了增大通信距離，提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力，保護(hù)總線,降低射頻干擾（RFI），實(shí)現(xiàn)熱防護(hù)等。根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)開(kāi)發(fā)工具和課題的實(shí)際需要，系統(tǒng)全部智能節(jié)點(diǎn)均以INTEL16位單片機(jī)80C196KC為核心，選用SJA1000作為CAN控制器，并使用了CAN控制器接口芯片82C復(fù)位電路采用了一片MAX706，具有低電平復(fù)位輸出，集強(qiáng)大功能（上電復(fù)位、欠電壓復(fù)位、“看門(mén)狗”等）和微小封裝（SOT235）于一身。同時(shí)，該單片機(jī)還具有8通道的10位A/D轉(zhuǎn)換器，具有極高的性能價(jià)格比。（5）、掉電保護(hù)：智能儀表用非易失性存儲(chǔ)器NVRAM作為設(shè)定參數(shù)和有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間，NVRAM自帶鋰電池，數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)樗查g掉電而丟失，一旦重新上電，儀表可從存儲(chǔ)器中讀出保存數(shù)據(jù)，保證儀表正常工作。對(duì)儀表的零點(diǎn)和滿量程自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)定。（2）、測(cè)量數(shù)據(jù)越限報(bào)警：根據(jù)被測(cè)溫度正常范圍設(shè)定溫度報(bào)警限，當(dāng)被測(cè)數(shù)據(jù)越過(guò)報(bào)警限時(shí)，智能節(jié)點(diǎn)自動(dòng)給出報(bào)警信息，該信息一方面在智能節(jié)點(diǎn)本地顯示，另一方面?zhèn)魉徒o上位機(jī)。另外，現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)分布于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有互換性和互操作性，并有節(jié)點(diǎn)構(gòu)成虛擬控制路，這就要求采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線智能節(jié)點(diǎn)是FCS的現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備，是構(gòu)成FCS的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)智能儀表采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳到控制室中的控制設(shè)備上，控制設(shè)備監(jiān)視各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表的運(yùn)行狀態(tài)，持有各智能儀表上傳的數(shù)據(jù)，同時(shí)完成少量現(xiàn)場(chǎng)智能儀表無(wú)法完成的高級(jí)控制功能。CAN卓越的特性，性能的可靠和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，特別適合工業(yè)過(guò)程互控設(shè)備互聯(lián)。該報(bào)文會(huì)被隨后接收的數(shù)據(jù)覆蓋。當(dāng)它發(fā)送報(bào)文時(shí)，接收的數(shù)據(jù)會(huì)被放入接收緩存，并與發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。CAN協(xié)議定義了5種錯(cuò)誤類(lèi)型，并由CAN控制器的發(fā)送錯(cuò)誤寄存器（REC）和接收錯(cuò)誤寄存器（TEC）分別對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行計(jì)數(shù)。若報(bào)文有誤，或被仲裁退出（由于優(yōu)先級(jí)較低），發(fā)送者將會(huì)重發(fā)報(bào)文。④數(shù)據(jù)場(chǎng)（DATAFIELD）。②仲裁場(chǎng)（ARBITRATIONFIELD），包含11個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)位和1個(gè)RTR位。每種幀有其相應(yīng)的幀格式。CAN總線是基于發(fā)送報(bào)文的編碼，而不是對(duì)CAN控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼，故增添或刪減CAN上的控制節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成太大的影響。（4）、調(diào)試維護(hù)方便。歸納起來(lái)，CAN總線主要有以下特點(diǎn)：（1）、網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)均可作為主節(jié)點(diǎn)，主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。本項(xiàng)目研制的智能節(jié)點(diǎn)就采用了CAN總線技術(shù)。一、現(xiàn)場(chǎng)總線、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)、現(xiàn)場(chǎng)總線智能節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線現(xiàn)場(chǎng)總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀表、控制器、協(xié)作機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通訊以及這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和高級(jí)控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。CAN總線更適合我國(guó)國(guó)情，其通信芯片價(jià)格較為低廉。通信速率可達(dá)1Mbps 。（3）、抗干擾能力強(qiáng)，速度快，且工程簡(jiǎn)單，普通雙絞線40米時(shí)可達(dá)1Mbps 。（6）、CAN協(xié)議采用CRC校樣并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證數(shù)據(jù)的可靠性。其中最常見(jiàn)的是數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀。數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)①幀起始（SOF），包含一個(gè)顯性位，用于硬同步。③控制場(chǎng)（CONTROLFIELD），包含2位備用位和4位數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼。CAN總線上所有收到正確報(bào)文的CAN控制器將隱性位改為顯性位，發(fā)送者借此確認(rèn)它已發(fā)送完一條完整和正確的消息。（2）、CAN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)CAN總線上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)總處于錯(cuò)誤主動(dòng)（ERRORACTIVE）、錯(cuò)誤被動(dòng)（ERRORPASSIVE）和脫離總線（BUSOFF）其中的一種狀態(tài)。（3）、CAN節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽(tīng)總線機(jī)制CAN控制器不停地接收總線上的數(shù)據(jù),由此完成對(duì)總線的監(jiān)聽(tīng)。一節(jié)點(diǎn)發(fā)送完一份報(bào)文后，可在該節(jié)點(diǎn)的接收緩存找到該報(bào)文。CAN通過(guò)它來(lái)完成局部錯(cuò)誤全局化。在FCS中，有現(xiàn)場(chǎng)智能儀表完成數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、控制運(yùn)算和數(shù)據(jù)輸出等功能?，F(xiàn)場(chǎng)總線智能節(jié)點(diǎn)把連在現(xiàn)場(chǎng)總線上的智能儀表稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線智能節(jié)點(diǎn)。由于必須安
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