【正文】 來確定SJA1000的工作方式。接收緩沖區(qū) 3 REG_RxBuffer4 EQU SJA1000_BASE+017H 。發(fā)送緩沖區(qū) 5 REG_TxBuffer6 EQU SJA1000_BASE+0FH ?？偩€時序寄存器 0 REG_BTR1 EQU SJA1000_BASE+07H 。 PC82C250的引腳介紹（如表 ）， PCA82C250采用 DIP8和 SO8封裝（如 圖 ）： 表 管腳名 管腳號 說明 TXD 1 發(fā)送數(shù)據(jù)輸入 GND 2 地 Vcc 3 電源電壓 RXD 4 接收數(shù)據(jù)輸出 Vref 5 參考電壓輸出 CANL 6 低電平 CAN電壓輸入 /輸出端 CANH 7 高電平 CAN電壓輸入 /輸出端 RS 8 斜率電阻輸入 圖 監(jiān)控節(jié)點的軟件設(shè)計 [41][42] 監(jiān)控節(jié)點主要完成的程序有 SJA1000的初始化，報文的發(fā)送程序，報文的接收程序， CAN總線錯誤處理程序，以及和傳感器配合實現(xiàn)現(xiàn)場參數(shù)的采集?？刂破鞯膬?nèi)容都是通過微控制器寫入的，其讀寫時序如圖 ： （ 圖 ） 從讀／寫時序圖來看 ，微控制器對 SJA1000 的操作相對比較簡單，由于 SJA1000 內(nèi)可存儲數(shù)據(jù)的地址信。分為描述符和數(shù)據(jù)區(qū)。 驗收屏蔽寄存器（ AMR）：參與接收報文的識別。符合接收條件的接收到的信息放入接收緩沖區(qū)，微處理器可以讀出這些信息并進(jìn)行處理。 e：位流處理器（ BSP） 是一個控制發(fā)送緩存器和接收緩存器與 CAN 總線之間控制數(shù)據(jù)流的程序裝置，同時具有執(zhí)行錯誤檢測、仲裁、總線填充和錯誤處理的能力 。 f : 位速率可達(dá) 1Mbit/s。 第四章 下位機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計 CAN節(jié)點的組成 [32] CAN總線的節(jié)點結(jié)構(gòu)組成如圖 （具體設(shè)計電路見附錄 A）。 下位機(jī)功能 CAN節(jié)點： 主要是完成 CAN總線信號和網(wǎng)絡(luò)的配置。 這里我們采用分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，主要分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。實際上傳感器總線仍屬于現(xiàn)場總線，關(guān)鍵的問題在于如何將總線接口與傳感器一體化。 CAN總線在組網(wǎng)和通信功能上的優(yōu)點以及它的高性能價格比決定了它在許多領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用 前景和發(fā)展?jié)摿Α?對應(yīng) 11 位標(biāo)識符 RTR 位和數(shù)據(jù)場第 1字節(jié)共 20位 。 若接收的標(biāo)準(zhǔn)幀是數(shù)據(jù)幀且數(shù)據(jù)場長度少于 2 字節(jié)。這幾種方式的選擇和轉(zhuǎn)換就是通過 CAN 總線中的報文濾波技術(shù)實現(xiàn)的，而無需專門的調(diào)度。 4～ 11 為數(shù)據(jù)幀的實際數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程幀時無效。 2. 間歇場期間檢測到一“顯性”位。它沒有數(shù)據(jù)場，數(shù)據(jù)長度代碼的數(shù)值是不受制約的（可以標(biāo)注為容許范圍里 0...8 的任何數(shù) 值）。 應(yīng)答場長度為 2 個位，包含應(yīng)答間隙（ ACK SLOT）和應(yīng)答界定符（ ACK DELIMITER）。所發(fā)送的保留位必須為“顯性”。 具體組成如圖 圖 （ 1）幀起始： 以一個比特的顯位出現(xiàn)，只有在總線處于空閑狀態(tài)時，才允許開始發(fā)送。保證了數(shù)據(jù)出錯率極低。當(dāng)多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時，優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動地退出發(fā)送，而最高優(yōu) 先級的節(jié)點可以不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大的節(jié)省了總線沖突仲裁時間，尤其在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況（以太網(wǎng)則有可能會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓）。 第二章： CAN總線簡介 CAN總線 （ SJA1000 Area Network）即控制器局域網(wǎng)， 由德國 BOSCH公司 20世紀(jì) 80年代推出。 網(wǎng)絡(luò) 具有 布線方便、經(jīng)濟(jì) 等 。多媒體和集散糧情測控系統(tǒng)可將糧情多媒體信息 (如儲糧害蟲密度等 )進(jìn)行采集、監(jiān)視、傳輸，以及綜合分析處理和管理，提高糧食儲藏技術(shù)的管理和自動化水平； 同時利用 局域網(wǎng) /因特網(wǎng)的實時狀態(tài)查詢和設(shè)備監(jiān)控 。 糧庫監(jiān)控發(fā)展 趨勢 [19] （ 1） 傳感器的集成化、數(shù)字化和智能化。增加了損壞數(shù)量。其溫度轉(zhuǎn)換信號易受工業(yè)及其它雜波信號干擾，影響測溫數(shù)據(jù)和系統(tǒng)穩(wěn)定性。傳輸速率為 ，最大傳輸距離在， ，可用中繼器延長至 10千米，最多可掛接 127個站點。目前國內(nèi)糧情 監(jiān) 控系統(tǒng) 主要 采用了 三 種現(xiàn)場總線：LONWORKS總線技術(shù) ， PROFIBUS總線 [5]和 CAN總線 [20][21]技術(shù)。具有更高的通訊帶寬，能方便的實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備層與企業(yè)管理層之間的無縫連接。 GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò) 資源。 2） 基于 GSM技術(shù)的糧庫監(jiān)控系統(tǒng) [13] GSM技術(shù) 采用撥號方式的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。 （ 3）基于無線通訊技術(shù)的糧庫監(jiān)控系統(tǒng) 基于無線通訊技術(shù)的糧庫監(jiān)控系統(tǒng)主要有基于無線收發(fā)芯片發(fā)射電路的糧庫監(jiān)控系統(tǒng)，基于 GSM技術(shù)的糧庫監(jiān)控系統(tǒng)以及基于 GPRS技術(shù)的糧庫監(jiān)控系統(tǒng)。 但 由于 RS485總線技術(shù)不支持多主結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)容量、通訊距離等方面具有很大的局限性，所以隨著現(xiàn)代化大型糧食儲備庫的逐年增多， RS485通訊方式顯得愈來愈力不從心。對于大型糧庫的檢測情況這些問題更是突出。 在 “ 四項 ” 儲糧新技術(shù)（谷物冷卻、機(jī)械通風(fēng)、環(huán)流熏蒸 、糧情測控）中， 其中 糧情 監(jiān) 控是基礎(chǔ)，是關(guān)鍵，它是各項儲糧技術(shù)運行狀 態(tài)的觀察者和運行結(jié)果的真實反映者。將具有很好的應(yīng)用前景。 該系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要分為 上位機(jī)和下位機(jī)兩部分組成。本文在分析當(dāng)前糧庫監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上， 提出了基于 CAN 總線 和組態(tài)王 的糧 庫 監(jiān) 控 系統(tǒng) 。監(jiān)控管理機(jī)采用組態(tài)王軟件 使操作更加方便，系統(tǒng)直觀 。而 糧食安全中糧食的 安全合理儲 藏就是其中很重要的一環(huán)。 對糧情變化 進(jìn)行 實時檢測、 并 對實時檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 和控制，從而 達(dá)到科學(xué)保糧的目的。按通訊網(wǎng)絡(luò)分，主要有以下幾類糧庫監(jiān)控系統(tǒng)： （ 1） 基于 RS485總線的糧庫監(jiān)控系統(tǒng) [4] RS485總線 是使用較為廣泛的雙向有補(bǔ)償傳輸線標(biāo)準(zhǔn)，其最大每段總線長度為 1200米，每段最多支持 32個節(jié)點，采用單組雙絞線雙向主從通信。但由于電力線上 對信號存在 高削減、高噪聲、高變形， 傳輸數(shù)據(jù)的過程中會出現(xiàn)意想不到的問題。 缺點是距離一般只有幾百米?，F(xiàn)主要用于糧庫的溫度，濕度的檢測。 但 要實現(xiàn) GPRS數(shù)據(jù)傳輸，需要有固定的 IP地址 。如和 RS485混合應(yīng)用于糧庫系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)的大小可以是兩個到 32385個設(shè)備。 糧庫監(jiān)控發(fā)展存在的問題 [19] 國內(nèi) 糧庫監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展在 許多糧庫中取得了良好的效果和明顯的經(jīng)濟(jì)效益，為實現(xiàn)糧庫現(xiàn)代化管理起到了十分積極的作用。甚至于整倉采集傳輸不回計算機(jī)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)。 每次建庫、擴(kuò)庫都使用不同廠家生產(chǎn)的糧情測控系統(tǒng)。糧情測控系統(tǒng)軟件能按照《機(jī)械通風(fēng)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定同時對多個有不同通風(fēng)目的倉房，實行實時通風(fēng)的控制，并可隨時根據(jù)儲糧條件的變化經(jīng)控制通風(fēng)參數(shù)及其進(jìn)程，完成對一個完整通風(fēng)過程全面清晰的記錄，界面友好，操作簡便 。對于水分，氣體濃度等其它參數(shù)預(yù)留有檢測控制口。 （ 2）： CAN總線為通訊網(wǎng)絡(luò)的分布式糧庫監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案設(shè)計和具體實施。 （ 2） CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在 134181。 （ 6） CAN上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達(dá) 110個報文；標(biāo)志符可達(dá) 2032種（ ），而擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)（ ）的報文標(biāo)志符幾乎不受限制。 其中 數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）通過幀間空間與前述的各幀分開。最高的 7 位 ID10 到 ID4）必須不能全是“隱性”。 圖 （ 3） 數(shù)據(jù)場 ： 由數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送數(shù)據(jù)組成。 遠(yuǎn)程幀 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)點對不同的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化設(shè)置。第二個場是錯誤界定符。 如下表 ： 表 7 6 5 4 3 2 1 字節(jié) 1 FF PTR X X DLC（數(shù)據(jù)長度） 字節(jié) 2 （報文識別碼） — 字節(jié) 3 — PTR 字節(jié) 4 數(shù)據(jù) 1 字節(jié) 5 數(shù)據(jù) 2 字節(jié) 6 數(shù)據(jù) 3 字節(jié) 7 數(shù)據(jù) 4 字節(jié) 8 數(shù)據(jù) 5 字節(jié) 9 數(shù)據(jù) 6 字節(jié) 10 數(shù)據(jù) 7 字節(jié) 11 數(shù)據(jù) 8 1為幀信息。 2～ 5為報文識別碼，其高 29位有效。 Data1 對應(yīng) ACR2 AMR2， Data2 對應(yīng) ACR3 AMR3。 圖 雙濾波技術(shù) 雙濾波比單濾波要復(fù)雜一些 。 圖 CAN 總線的發(fā)展及優(yōu)勢分析 為促進(jìn) CAN以及 CAN協(xié)議的發(fā)展， 1992在歐洲成立了 CiA(CAN in Automation)。即便是這樣，在與計算機(jī)相連時，必須增加 A/D 環(huán)節(jié)。根據(jù)國內(nèi)外資料報道 ， CAN技術(shù)已應(yīng)用于家用電器和智能樓宇以及小區(qū)建設(shè)中。 并自動生成各種報表和圖表，建立和存儲糧庫的倉儲歷史檔案 和打印功能。 同時上位機(jī)可隨時發(fā)送信息到 CAN 總線，只有地址匹配的節(jié)點才能收到信息。 b : PCA82C200 模式（默認(rèn)的 BasicCAN 模式）。可作為 FIFO（ RXFIFO， 64B）的一個窗口，能被 CPU 訪問。 微控制器也是通過這個段來控制 CAN 總線上的通訊狀態(tài)。 狀態(tài)寄存器（ SR）：對總線狀態(tài)，發(fā)送狀態(tài)接收狀態(tài)的檢測等。 時鐘分頻寄存器（ CDR）：主要用于控制 SJA1000 工作模式的選擇等。微控制器與 SJA1000 之間的狀態(tài)、控制和命令信息的交換是在控制段進(jìn)行的。 表 位速率 最大總線長度 總線定時 BTR0 BTR1 1Mbit/s 40m 00H 14H 500Kbit/s 130m 00H 1CH 250Kbit/s 270m 01H 1CH 125Kbit/s 530m 03H 1CH 100Kbit/s 620m 43H 2FH 50Kbit/s 47H 2FH 20Kbit/s 53H 2FH 10Kbit/s 67H 2FH 5Kbit/s 10km 7FH 7FH PCA2C250器件 [63] PCA2C250為 CAN總線收發(fā)器，是 CAN控制器和物理總線間的接口，提供對總線的驅(qū)動發(fā)送能力 、對 CAN控制器的差動發(fā)送能力和對 CAN控制器的差動接收能力。中斷寄存器 REG_ACR EQU SJA1000_BASE+04H 。發(fā)送緩沖區(qū) 2 REG_TxBuffer3 EQU SJA1000_BASE+0CH 。發(fā)送緩沖區(qū) 10 接收緩沖區(qū) (內(nèi)部 地址 014H— 1DH) REG_RxBuffer1 EQU SJA1000_BASE+014H 。接收緩沖區(qū) 8 REG_RxBuffer9 EQU SJA1000_BASE+01CH 。調(diào)用 SJA1000接口測試函數(shù) JNB F0, SJA1000_INIT10 。接收緩沖區(qū) 6 REG_RxBuffer7 EQU SJA1000_BASE+01AH 。發(fā)送緩沖區(qū) 8 REG_TxBuffer9 EQU SJA1000_BASE+012H 。測試寄存器 REG_TEST 發(fā)送緩沖區(qū)（內(nèi)部地址 0AH— 013H） REG_TxBuffer1 EQU SJA1000_BASE+0AH 。命令寄存器 REG_ STATUS EQU SJA1000_BASE+02H 。其軟件設(shè)計思想為：系統(tǒng)上電后處理器先對自身和 SJA1000 進(jìn)行初始化以 SJA1000 傳送到 CAN 總線上或直接現(xiàn)場顯示、控制；而對從 CAN 總線上來的信息則采用中斷方式，系統(tǒng)每接收到一幀信息，便產(chǎn)生一次中斷，引發(fā)微處理機(jī)進(jìn)入中斷，在中斷服務(wù)程序中讀取該幀信息并傳送到現(xiàn)場。在初始化期間，始終輸出（ CLKOUT）端可通過ＣＰＵ編程得到一個固定值。 總線 時序 寄存器 1（ BTR1）：用于一個位周期的長度，采樣點的位置和每個采樣點的采樣數(shù)目的確定?？刂贫渭拇嫫鞯幕竟δ埽? 控制寄存器（ CR）：于改變 CAN 控制器的 狀態(tài)，如復(fù)位請求，接收中斷使能等。 （ 3）： SJA1000 的引腳： SJA1000 為 28 腳的 SO28 和 DIP28 封裝，引腳如圖 ，具體定義見表 圖 表 （ 4） SJA1000 在 BasicCAN 模式下的地址分配 [1]： SJA1000 內(nèi)部寄存器分布于 0~31 連續(xù)的地址空間中，包括控制段和信息緩沖