【正文】 件設(shè)計(jì)在研究了現(xiàn)場(chǎng)總線總線協(xié)議的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行電路圖設(shè)計(jì)，再用仿真軟件模擬電路圖，待仿真合格后，進(jìn)行硬件焊接。車燈控制中斷開關(guān)設(shè)，當(dāng)操作控制開關(guān)時(shí)，中央節(jié)點(diǎn)將相應(yīng)的控制指令和數(shù)據(jù)傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)總線，汽車燈控制網(wǎng)絡(luò)總體框圖如圖 31。采用超強(qiáng)密度的生產(chǎn)的器件。89C51 的主要特性如下： 與 MCS51 兼容 可編程容量為 4K 字節(jié)壽命：一千次寫/擦循環(huán) 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10 年 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 1288 位內(nèi)部 RAM 32 可編程 I/O 線 兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 有 5 個(gè)的中斷源 可編序程的串行的通道 低能耗的空閑置與掉了電的模式 芯片內(nèi)部振蕩器件與帶時(shí)鐘的電路89C51 的各個(gè)引腳的功能如下表 32 所示。表 33 單片機(jī) P3 口的第二功能引腳 第二功能 說(shuō)明 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 TXD 串行數(shù)據(jù)傳輸 外部中斷 0 請(qǐng)求 外部中斷 1 請(qǐng)求 T0 定時(shí)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入 T1 定時(shí)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)9 外部 RAM 寫選通單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)管腳連接圖如圖 34 所示。RST 引腳出現(xiàn)的高電平會(huì)隨著對(duì)電容 C 的充電過程而逐漸回落，為了保證 RST 引腳出現(xiàn)的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，參照教材，C 取 10u,R 取 。該協(xié)議添加了一些便于操作的新功能。當(dāng)有數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)送到緩沖區(qū)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議。現(xiàn)場(chǎng)總線在發(fā)送給核心模塊，經(jīng)過驗(yàn)收濾波，并且屏蔽掉噪聲，發(fā)送回單片機(jī)。基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)11圖 35現(xiàn)場(chǎng)總線控制器 SJA1000 芯片有 24 個(gè)管腳它有自己晶振 AD0 到 AD7 與單片機(jī)的數(shù)據(jù)相連。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 28May2022 Sheet of File: C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\Examples\Circuit Simulation\PREVIO~ By:AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6CSAD7ALERDWRINTCLKOUTRSTTX0RX0TX1RX1MODEVDD1VSS1VDD2VSS2VDD3XTAL1XATL2VSS323242526272812436516717131419201122818211215910SJA1000DB0DB1DB2DB3DB5DB4DB6DB7+5VY212MC1015pC1115p/CS SJAALE/RD SJA/WR SJA/INT0 SJAC121u+5VTX SJARX SJAR16390R15390圖 36 現(xiàn)場(chǎng)總線控制器 SJA1000 電路原理圖現(xiàn)場(chǎng)總線控制器 SJA1000 芯片采用片外 12MHz 晶振，片選/CS 端與單片機(jī)的 引腳直接相連，當(dāng) CS 接到低電平時(shí)，MCU 可對(duì) SJA1000 進(jìn)行寫操作。有三種不同的操作模式：高電平，斜率控制和備用。接收端（接收機(jī)輸出數(shù)據(jù)）將被轉(zhuǎn)移到低。在待機(jī)模式是緩慢的，所以一個(gè)數(shù)據(jù)包丟失。因此，1990 年 Bosch 研制出現(xiàn)場(chǎng)總線 并上交給國(guó)際化標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。從而使控制器局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化得到了推廣。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 的模型明顯過于繁瑣，使得處理數(shù)據(jù)過于消耗時(shí)間，在汽車的實(shí)際使用時(shí)不適宜，因而將現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議壓縮至 3 層的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。傳輸層及對(duì)象層具有 ISO 協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層擁有的功能和特點(diǎn)，依照 ISO 參考模型中劃分的層次，這兩層應(yīng)該割分在數(shù)據(jù)鏈路層內(nèi)。當(dāng)中的鏈路層又被割分為兩大塊。現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的核心是 MAC 子層，主要功能包括制定傳輸規(guī)則，如幀結(jié)構(gòu)控制、故障界定和錯(cuò)誤檢測(cè)等部分。其中信號(hào)實(shí)際上是怎樣被傳輸?shù)?，包含位編碼、位定時(shí)及位同步等功能都是有物理層所定義的。 現(xiàn)場(chǎng)總線總線報(bào)文的數(shù)據(jù)幀圖 42 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) 幀起始域(SOF 域)代表幀的開始這一位置顯性運(yùn)用在各種需要傳送的幀，與總線控制器合作，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的傳輸。如圖 43。標(biāo)識(shí)符并沒規(guī)定某一個(gè)指定的節(jié)點(diǎn)接收所發(fā)信息，這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有廣播通訊方式和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接受的特點(diǎn)。 控制域控制域包含有六位，有 4 位存放數(shù)據(jù)碼，可以設(shè)定數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度值是 08。 數(shù)據(jù)域傳輸?shù)木彌_區(qū)中的內(nèi)容應(yīng)該依照長(zhǎng)度代碼所規(guī)定的長(zhǎng)度進(jìn)行傳輸。 循環(huán)冗余校驗(yàn)域(CRC 域)循環(huán)冗余校驗(yàn)域是由 CRC 邊界符和 CRC 域構(gòu)成。當(dāng)傳輸?shù)臅r(shí)侯，最先傳輸/接收 CRC 序列的最高有效位。 現(xiàn)場(chǎng)總線錯(cuò)誤幀 錯(cuò)誤標(biāo)志傳輸辨識(shí)有誤的標(biāo)記，并且等待辨識(shí)有誤的標(biāo)記開端的具有6個(gè)相同屬性不間斷位。如圖44。在傳輸了不正確標(biāo)志之后，總線被每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)密切監(jiān)視，在檢查出隱性位是由一個(gè)顯性位跳變而來(lái)。每當(dāng)數(shù)據(jù)幀還是遠(yuǎn)程幀的傳輸產(chǎn)生錯(cuò)誤，就重發(fā)，遇到連續(xù)的出現(xiàn)錯(cuò)誤幀錯(cuò)誤時(shí)，相對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)會(huì)被認(rèn)定為錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)。ＣＡＮ車燈設(shè)計(jì)實(shí)際控制的是兩個(gè) LED燈，原理體現(xiàn)在運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)自己發(fā)送自己接收發(fā)的原理實(shí)現(xiàn)。 現(xiàn)場(chǎng)總線控制初始化程序SJA1000 的初始設(shè)置化程序設(shè)計(jì)主要是處理 SJA1000 寄存器輸入相應(yīng)的處理信息，從而確定 SJA1000 工作的方式． 開始在 MCU 中關(guān)CAN 的中斷源進(jìn)入復(fù)位模式 =1設(shè)置時(shí)鐘分頻寄存器 CAN 比較器選擇確認(rèn)進(jìn)入自接收模式設(shè)置驗(yàn)收代碼/驗(yàn)收屏蔽寄存器基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)18圖 51 SJA1000 的初始化程序設(shè)計(jì)的流程圖始設(shè)置化程序如下：一硬件復(fù)位，二上電復(fù)位，三軟件復(fù)位就是在程序運(yùn)行過程給 SJA 1000 傳輸一個(gè)復(fù)位式請(qǐng)求信號(hào)．在復(fù)位期 SJA1000 需要初始化設(shè)置的寄存器有：SJA1000 控制型寄存器 CR 或模式型寄存器 MOD、中斷使能型寄存器 IER、總線定時(shí)型的寄存器 BTR，屏蔽寄型存器 AMR、時(shí)鐘分頻寄型存器 CDR、接受代碼型寄存器 ACR、輸出控制型寄存器 OCR(確定 TX0、TX1 引腳的驅(qū)動(dòng)方式)等．由于這些寄存器只能在 SJAl000 復(fù)位期時(shí)候進(jìn)行寫訪問，必須保證系統(tǒng)是在復(fù)位狀態(tài)． SJA1000 的初始化程序設(shè)計(jì)的流程圖如圖 51。打開現(xiàn)場(chǎng)總線，使其處于工作狀態(tài)。再調(diào)用 SJA1000 的初始化，主要設(shè)置存儲(chǔ)接收代型碼寄存器的數(shù)值還有存儲(chǔ)接收屏蔽型代碼寄存器的數(shù)值。While（!(NN amp。//只有 MODR 的數(shù)值為 9 時(shí)，單片機(jī)才有相應(yīng)的訪問權(quán)限對(duì)不是內(nèi)部相應(yīng)的寄存器進(jìn)行與寫相反的操作 NN = MODR 。 } 報(bào)文的處理程序設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的報(bào)文傳輸采用中斷控制?？纱蜷_ CAN 中斷初始化結(jié)束基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)19以實(shí)現(xiàn) 89C51 現(xiàn)場(chǎng)總線控制器的此種特性，可以用來(lái)傳輸一個(gè)重要的報(bào)文，該報(bào)文將會(huì)首先于存入傳輸緩沖區(qū)但沒有正確傳輸?shù)膱?bào)文。 圖 52 中央處理器程序設(shè)計(jì)void INT0_Counter( void ) interrupt 0 using 1{//INT0 按鍵為計(jì)數(shù)按鍵 //每按一次按鍵，產(chǎn)生一個(gè)中斷EA = 0；//關(guān)閉中斷Txd_data++； //計(jì)數(shù)器加 1，存儲(chǔ)計(jì)數(shù)結(jié)果，并為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù) TXD_flag = 1；//要傳輸數(shù)據(jù)標(biāo)志位，即重新傳輸數(shù)據(jù)，以更新基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)20EA = 1； //重新開啟中斷}顯示值函數(shù)接從報(bào)文中的數(shù)據(jù)讀取出來(lái)，送還給單片機(jī)的 P2^1 與 P2^2 兩個(gè) LED 燈，一個(gè)按鍵控制兩個(gè)燈的效果。在死循環(huán)里首先調(diào)用接收處理程序，如果按鍵按下，調(diào)用接收?qǐng)?bào)文程序。調(diào)用發(fā)送處理程序，調(diào)用發(fā)送報(bào)文子函數(shù)。并付給控制燈。雖然硬件采用了抗干裝置，可是復(fù)雜的干擾信號(hào)產(chǎn)生還是會(huì)產(chǎn)生影響，而且具有未知性，給保證系統(tǒng)的抗干擾增加了難度。匯編語(yǔ)言的缺點(diǎn)是可讀性差，所以可讀性成了匯編語(yǔ)言編寫的主要缺點(diǎn)，調(diào)試?yán)щy。可以提高程序的可靠性需要算法支持和不斷的調(diào)試和測(cè)試，因而可以方便的找出錯(cuò)誤并采用有效的算法。編寫各個(gè)模塊，還能進(jìn)行模塊檢測(cè)。在 keil 測(cè)試完成之后，在仿真軟上進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試完成后，再在硬件上進(jìn)行檢測(cè)。其次調(diào)試，記錄調(diào)試結(jié)果，分析顯現(xiàn)的原因。并且努力的解決問題。介紹了主流的 CAN總線網(wǎng)絡(luò)。SJA1000 與82C250 芯片的報(bào)文發(fā)送與接收。經(jīng)過數(shù)次實(shí)驗(yàn)與失敗。硬件正常是整個(gè)調(diào)試工作的基礎(chǔ)，在進(jìn)行軟件調(diào)試之前需仔細(xì)檢查硬件連接。運(yùn)用到了 CAN 節(jié)點(diǎn)初始化編程，CAN 通信的基礎(chǔ)。好在天道酬勤，一個(gè)個(gè)的難關(guān)被我攻破。致 謝首先要感謝王雁平老師，是他在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給我提供了畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的資料，幫助解答畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問題?；?CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)25參考文獻(xiàn)[1] ,：32[2] 單片機(jī) C ：電子工業(yè)出版社,2022：[3] 楊春杰 王曙光, CAN 總線技術(shù), 北京,北京航空航天大學(xué)出版社，2022；[4] 楊光友, . 北京：中國(guó)水利水電出版社[5] :機(jī)械工業(yè)出版社:1~8[6] 輕松入門 CAN 總線；李真花 崔健，北京航空航天大學(xué)出版社，2022；基于 CAN 總線的汽車車燈控制網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)26畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。有 權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）