【正文】 0 含義 復(fù)位請(qǐng)求位置 1 時(shí)，用戶可以訪問(wèn)接收屏蔽碼寄存器。當(dāng)報(bào)文被正確接收完畢，就會(huì)使接收緩沖器位置 1，如果接收中斷允許，則接收中斷位置 1。 表 接收碼寄存器的位分配 位序 7 6 5 4 3 2 1 0 含義 復(fù)位請(qǐng)求位被置 1 時(shí)，用戶可以讀 /寫(xiě)接收碼寄存器。接收過(guò)濾器通過(guò)接收碼寄存器 (ACR)和接收屏蔽碼寄存器 (AMR)來(lái)定義。這種情況將通過(guò)狀態(tài)位或數(shù)據(jù)溢出中斷反映到微控制器。如果 RXFIFO 中沒(méi)有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)新報(bào)文，SJA1000 會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)溢出。 接收緩沖器的全部列表和發(fā)送緩沖器類似。如果超過(guò) 8，則按照 8 字節(jié)發(fā)送。盡管如此，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼應(yīng)正確填寫(xiě)，由于區(qū)分在兩個(gè) SJA1000 同時(shí)發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的遠(yuǎn)程幀時(shí)，不同的數(shù) 據(jù)請(qǐng)求而發(fā)生總線錯(cuò)誤。 (3)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼 (DLC) 在數(shù)據(jù)區(qū)的字節(jié)數(shù)有數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼決定。盡管如此，也需要同識(shí)別碼相同的數(shù)據(jù)幀來(lái)識(shí)別正確的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。標(biāo)識(shí)符的值越低，其優(yōu)先級(jí)越高。標(biāo)識(shí)符就像報(bào)文的名字。發(fā)送緩沖器的讀 /寫(xiě)只能由微控制器在 SJA1000 處于工作模式的情況下完成。 該緩沖器是用來(lái)存儲(chǔ)微控制器要 SJA1000 發(fā)送的報(bào)文的。寄存器被微控制器讀過(guò)之后，所以位自動(dòng)復(fù)位，即 INT 引腳上的電平抬高，中斷寄存器是只讀存儲(chǔ)器。報(bào)文因 RXFIFO 中沒(méi)有足夠的空間而丟失 0 正常 RBS 接收緩沖器狀態(tài) 1 在 RXFIFO 中至少有一條完整報(bào)文 0 無(wú)報(bào)文 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 13 IR，地址： 3，其各位功能如表 所示 。當(dāng)前發(fā)送請(qǐng)求未處理完成 TBS 發(fā)送緩沖器狀態(tài) 1 釋放。 表 狀態(tài)寄存器各位說(shuō)明 位 符號(hào) 名稱 值 功能 BS 總線狀態(tài) 1 脫離總線 0 在線 ES 出錯(cuò)狀態(tài) 1 出錯(cuò) 0 無(wú)錯(cuò) TS 發(fā)送狀態(tài) 1 正在發(fā)送報(bào)文 0 空閑 RS 接收狀態(tài) 1 正在接收?qǐng)?bào)文 0 空閑 TCS 發(fā)送完成狀態(tài) 1 完成。 表 控制寄存器各位說(shuō)明 位 符號(hào) 名稱 值 功能 保留 保留 保留 OIE 溢出中斷使能 1 如果 置位， SJA1000 會(huì)產(chǎn)生 CPU 可識(shí)別的硬件中斷 0 SJA1000 不會(huì)產(chǎn)生溢出中斷 EIE 出錯(cuò)中斷使能 1 如果出錯(cuò)狀態(tài) 或總線狀態(tài) 改變，SJA1000 產(chǎn)生硬件中斷 0 SJA1000 不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤中斷 TIE 發(fā)送中斷使能 1 當(dāng)報(bào)文被成功發(fā)送或發(fā)送緩沖器又可訪問(wèn)時(shí)， SJA1000 會(huì)產(chǎn)生中斷 0 SJA1000 不會(huì)產(chǎn)生發(fā)送中斷 RIE 接收中斷使能 1 報(bào)文被 無(wú)措接收時(shí)， SJA1000 會(huì)產(chǎn)生 CPU可識(shí)別的中斷 0 SJA1000 不會(huì)產(chǎn) 生接收中斷 RR 復(fù)位請(qǐng)求 1 SJA1000 終止當(dāng)前正在發(fā)送 /接收的報(bào)文，進(jìn)入復(fù)位模式 0 SJA1000 回到工作模式 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 11 CMR，地址： 1，其各位功能如表 所示 。 BasicCAN 模式下的 SJA1000 內(nèi)部寄存器地址分配見(jiàn)表 。 當(dāng)硬件復(fù)位成功或微控制器脫離總線狀態(tài)時(shí)， SJA1000 會(huì)自動(dòng)進(jìn)入復(fù)位模式。在初始化后，接收碼寄存器、屏蔽碼寄存器、總線定時(shí)寄存器 0、總線定時(shí)寄存器 1以及輸出控制寄存器的內(nèi)容不應(yīng)再發(fā)生改變，因此這些寄存器只有在復(fù)位請(qǐng)求位（ ）被置 1 時(shí)，才可訪問(wèn)?？刂贫卧诔踉嚮d入期間被設(shè)置，用于配置通信參數(shù)，同時(shí)微控制器通過(guò)這個(gè)段來(lái)控制 CAN 總線上的通信。微控制器可以像操作外部 RAM 一樣操作 SJA1000 片內(nèi)的寄存器。以后我們?cè)谶M(jìn)行 SJA1000的軟件編程時(shí)使用的是 BasicCAN 模式。工作模式通過(guò)又分為 BasicCAN 模式和 PeliCAN 模式，通過(guò)時(shí)鐘分頻寄存器中的 CAN 模式位來(lái)選擇。 圖 SJA1000 引腳圖 圖 SJA1000 實(shí)物圖 的工作模式 SJA1000 有兩種寄存器訪問(wèn)模式 ，即：復(fù)位模式和工作模式。 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 7 SJA1000 引腳圖和工作模式 引腳見(jiàn)圖 。位定時(shí)邏輯還提供可編程的時(shí)間段用于 補(bǔ)償傳播延時(shí)和相位變化，它還定義采樣點(diǎn)和一位時(shí)間內(nèi)的采用次數(shù)。 ：位定時(shí)邏輯監(jiān)視串行的 CAN 總線和處理與總線有關(guān)的位定時(shí)。 ：位流處理器是一個(gè)序列發(fā)生器，控制發(fā)送緩存器、接收緩存器和CAN 總線之間的數(shù)據(jù)流。 ：接收過(guò)濾器將接收到的標(biāo)示符和接收過(guò)濾寄存器的內(nèi)容進(jìn)行比較，以決定是否接收該報(bào)文。接收緩存器作為接收 FIFO 的一個(gè)窗口，可被 CPU 訪問(wèn)。發(fā)送緩存器長(zhǎng) 13 字節(jié)，由 CPU 寫(xiě)入，位流處理器讀出。 SJA1000 內(nèi)部功能模塊說(shuō)明 ： 解釋來(lái)自 CPU 的命令，控制 CAN 寄存器的尋址，向主微控制器 提供中斷報(bào)文和狀態(tài)報(bào)文。 CAN 控制器 SJA1000 的基本結(jié)構(gòu) SJA1000 的內(nèi)部功能框圖如圖 所示，其引腳描述如表 所列。為了實(shí)現(xiàn)軟件兼容， SJA1000 采用了兩種工作方式： BasicCAN 方式 (PCA82C200 兼容方式 )， PeliCAN 方式 (擴(kuò)展特性方式 )。 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 4 第二章 CAN 總線智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) CAN 控制器 SJA1000 功能簡(jiǎn)介 SJA1000 是一種獨(dú)立 CAN 控制器 ， 它是 PHILIPS 公司的 PCA82C20OCAN 控制器的替代產(chǎn)品。 本文的 結(jié)構(gòu) 本文以以太網(wǎng)和 CAN 總線的通訊接口的研發(fā)工程項(xiàng)目作為應(yīng)用背景，對(duì)以太網(wǎng)和 CAN 總線的通訊技術(shù)進(jìn)行了研究。比如：發(fā)動(dòng)機(jī)管理系 統(tǒng)、變速箱控制器、儀表裝備、電子主干系統(tǒng)中，均嵌入 CAN 控制裝置。 CAN 是 20 世紀(jì) 80 年代（ 1983）德國(guó) Bosch（博世）公司為解決眾多的測(cè)量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。同時(shí) ， 由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化 ， 設(shè)備與連線的減少 ， 現(xiàn)場(chǎng)儀表內(nèi)部功能 的加強(qiáng) ， 減少了信號(hào)的往返傳輸 ， 提高了系統(tǒng)的可靠性。由于現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備具有自診斷與簡(jiǎn)單故障處理能力 ， 并通過(guò)數(shù)字通訊將相關(guān)的診斷維護(hù)信息送往控制室 ， 用戶可以查詢所有設(shè)備的運(yùn)行、診斷維護(hù)信息 ， 以便早期分析故障原因并快速排除 ， 縮短了維護(hù)時(shí)間 ， 減少了維護(hù)的工作量。 節(jié)省安裝、維護(hù)費(fèi)用 ： 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線十分簡(jiǎn)單 ， 一對(duì)雙絞線或一條電纜上可以掛接多臺(tái)設(shè)備 ,故可節(jié)省大量的電纜、端子、槽盒、 橋架 ， 而連線設(shè)計(jì)與接頭校對(duì)的工作量也可大大減少。 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的適應(yīng)性 ： 工作在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng) ， 作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場(chǎng)總線 ,是專為現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)的 ,可支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射 頻、紅外線、電力線等 ,具有較強(qiáng)的抗干擾能力 ， 能采用兩線制實(shí)現(xiàn)供電與通信 ,并可滿足安全防爆要求。 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化與功能自治性 :現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)將傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算與控制等功能分散到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中完成 ， 僅靠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備即可完成自動(dòng)控制的基本功能 ， 并可隨時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 互可操作性與互用性 :互可操作性是指實(shí)現(xiàn)互連設(shè)備間 、系統(tǒng)間的信息傳遞與溝通 。 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 系統(tǒng)的開(kāi)放性 :開(kāi)放系統(tǒng)是指通信協(xié)議公開(kāi) ， 各不同廠家的設(shè)備之間可互連為系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)一致通信與信息交換。 研究現(xiàn)狀 現(xiàn)代化的發(fā)展使人們對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的性能控制提出了更高的要求 ， 這使得企業(yè)管理者、工程師需要獲取更多的來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的信息 ， 從而實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)控制到監(jiān)控、管理、決策、商務(wù)等各個(gè)層次的信息交換與集成 ， 以提高生產(chǎn)效率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如果能夠把現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)連接，那么這些問(wèn)題都將得以解決，同時(shí)，由于以太網(wǎng)能夠方便的接入因特網(wǎng)，控制信息也將可以方便快速地傳送到世界上任何一個(gè)地方。因此，工業(yè)企業(yè)中，一般把現(xiàn)場(chǎng)總線用于車間、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)等生產(chǎn)第一線，作為控制網(wǎng)絡(luò)，而以太網(wǎng)主要應(yīng)用于 企業(yè)管理層和生產(chǎn)監(jiān)控層 。 選題的背景與意義 當(dāng)今的以太網(wǎng)技術(shù)雖然有其優(yōu)勢(shì)， 但要直接用于工業(yè)控制，仍然面臨一些未解決的問(wèn)題。它的關(guān)鍵是把網(wǎng)絡(luò)化、信息化的概念徹底引入到控制領(lǐng)域和工廠的控制中。而現(xiàn)場(chǎng)總線正是這場(chǎng)深刻變革中的重要技術(shù)。 Gateway。 關(guān)鍵字 ： 以太網(wǎng)； CAN 總線；網(wǎng)關(guān)；接口 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） II ABSTRACT Controller Area Network (CAN) is an effective control or support distributed realtime control of serial munication work with high performance and high reliability, and now has bee an international standard. But CAN bus also has its limitations, it is difficult to access the Inter. If you can put a fieldbus and Ether connection, then these problems will be solved, and because Ether can easily access the Inter, the control information will also be quickly and easily transferred to any place in the world. Based on the Ether and CAN bus munication protocol indepth analysis, Ether and CAN bus interface technology research to AT89S51 microcontroller core processor, with Keil Uvision2 for software developers, authoring tools, Ether interface circuit module using Ether controller RTL8019AS chip microcontroller to send and receive data over Ether, CAN bus interface circuit module using CAN bus controller SJA1000 chip to achieve singlechip transceiver CAN data bus, thus achieving a CAN bus Ether access capabilities . Key words: Ether。如果能夠把現(xiàn)場(chǎng)總線與以太網(wǎng)連接 ， 那么這些問(wèn)題都將得以解決 ， 同時(shí) ， 由于以太網(wǎng)能夠方便的接入因特網(wǎng) ， 控制信息也將可以方便快速地傳送到世界上任何一個(gè)地方。各專業(yè)完整優(yōu)秀畢業(yè)論文設(shè)計(jì)圖紙 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 以太網(wǎng)與 CAN 總線通訊 接口 技術(shù)研究 專 業(yè)： 自動(dòng)化（數(shù)控技術(shù)） 班 級(jí)： 數(shù)控 102 學(xué) 號(hào)： 203100613 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 起迄日期： ～ 設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 工程實(shí)踐中心 Graduation Design (Thesis) Ether and CAN bus munications technology research By Guo Shi Wei Supervised by Li School of Automation Nanjing Institute of Technology June, 2020 南京工程學(xué)院 自動(dòng)化學(xué)院本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） I 摘 要 控制器局域網(wǎng)絡(luò) (CAN)是一種能有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò) ， 具有高性能和高可靠性的特點(diǎn) ， 現(xiàn)已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。但 CAN 總 線也具有其局限性 ,那就是難以接入因特網(wǎng)。 本文在對(duì)以太網(wǎng)及 CAN 總線通