手把手教你制作CAN總線系列講座

1、手把手教你設計CAN總線系列講座（1）CAN實驗設備和器材準備一 .CA N實驗設備和器材使用簡介1. CAN總線簡介（1）什么是CAN總線CAN（Controller Area Network ，控制器局域網(wǎng)）是一種高性能、高可靠性、 易開發(fā)和低成本的現(xiàn)場總線， 在全球得到廣泛應用， 也是最早在我國應用的現(xiàn)場 總線之一。CAN是20世紀80年代（1983）德國Bosch （博世）公司為解決眾 多的測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換問題而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。最初， CAN 作為汽車的監(jiān)測、 控制系統(tǒng)而設計， 在車載各電子控制裝置 ECU 之間交換 信息，形成汽車電子控制網(wǎng)絡。比如：發(fā)動機管理系

2、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。現(xiàn)在，由于 CAN 總線自身的特 點，其應用領(lǐng)域已由汽車行業(yè)擴展到過程工業(yè)、 機械工業(yè)、 機器人和樓宇自動化 等領(lǐng)域。（2）CAN總線特點CAN 與其他現(xiàn)場總線相比，具有突出的可靠性、實時性和靈活性，其技術(shù) 特點如下：CAN 從本質(zhì)上講是一種多主或?qū)Φ染W(wǎng)絡， 網(wǎng)絡上任一節(jié)點均可主動發(fā)送 報文，不分主從，通信方式靈活。廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼；通過報文過 濾，可實現(xiàn)點對點、多點播送（傳送） 、廣播等幾種數(shù)據(jù)傳送方式。采用短幀結(jié)構(gòu)， 傳輸時間短，受干擾概率低，具有極好的檢錯效果。 CAN 的每幀信息都

3、有 CRC 及其他檢錯措施，降低了數(shù)據(jù)出錯概率。具有多種檢錯措施及相應的處理功能，檢錯效果極好，處理功能很強， 保證了通信的高可靠性。位錯誤和位填充錯誤檢測、 CRC 校驗、報文格式檢查 和應答錯誤檢測及相應的錯誤處理。通信介質(zhì)（媒體）可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活?？偩€長度可達10km （速率為5kbps及其以下）；網(wǎng)絡速度可達1Mbps （總 線長度為 40m 及其以下）。網(wǎng)絡上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達 110 個；標準格式 的報文標識符可達 2032 個，而擴展格式的報文標識符的個數(shù)幾乎不受限制 通過報文標識符來定義節(jié)點報文的優(yōu)先級。對于實時性要求不同的節(jié)點 報文，

4、可定義不同級別的優(yōu)先級，從而保證高優(yōu)先級的節(jié)點報文得到優(yōu)先發(fā)送。采用非破壞性逐位仲裁機制來解決總線訪問沖突。通過采用這種機制， 當多個節(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)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)， 從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。 即使在網(wǎng)絡負載很重時，也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡癱瘓現(xiàn)象。發(fā)生嚴重錯誤的節(jié)點具有自動關(guān)閉輸出的功能，以使總線上其他節(jié)點的 通信能夠繼續(xù)進行。（3）CAN總線與RS-485總線比較RS-485 是一種半雙工、全雙工異步通信總線，是為彌補 RS-232 通信距離 短、速率低等缺點而產(chǎn)生的。 RS-485 只規(guī)定了平衡驅(qū)動器和接收器的電

5、氣特性，而沒有規(guī)定接插件、傳輸電纜和應用層通信協(xié)議，因而在當時看來是一種相對經(jīng) 濟、具有相當高噪聲抑制、相對高的傳輸速率、傳輸距離遠和寬共模范圍的平臺。 RS-485總線上只能有一個主機，往往應用在集中控制樞紐與分散控制單元之間。 但是，CAN -bus是一種多主方式的串行通訊總線，基本設計規(guī)范要求有高的位 速率、高抗電磁干擾性而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。CAN- bus總線在通信能力可靠性、實時性、靈活性、易用性、傳輸距離遠、成本低等方面有著明顯的 優(yōu)勢，成為業(yè)界最有前途的現(xiàn)場總線之一。RS-485與CAN總線性能比較如下： CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)

6、 （取決于報文標識符）采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)， 且CAN 協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼，這可使不同的節(jié)點同時 接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點使得 CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信 實時性強，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。 而利用表4-1 RS-485與CAN總線性能比較表特性RS-485CAN-bus單點成本低廉稍高系統(tǒng)成本高較低總線利用率低高網(wǎng)絡特性單主網(wǎng)絡多主網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸率低高容錯機制無可靠的錯誤處理和檢錯機制通訊失敗率高極低節(jié)點錯誤的影響導致整個網(wǎng)絡的癱 瘓無任何影響通訊距離<1.5km可達 10km （ 5kb

7、ps）網(wǎng)絡調(diào)試困難非常容易開發(fā)難度標準Modbus協(xié)議標準CAN-bus協(xié)議后期維護成 本高低RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進行，系 統(tǒng)的實時性、可靠性較差。CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和 CANL與物理總線相連，而 CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)， CANL 端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡中，當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以使總 線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會

8、出現(xiàn)象在網(wǎng)絡中，因個別節(jié)點出現(xiàn) 問題，使得總線處于 死鎖”狀態(tài)。CAN具有完善的通信協(xié)議，可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)， 從而大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是只有電氣協(xié)議的 RS-485所無法比擬的。2. 學習CAN總線的知識準備CAN總線技術(shù)包含了數(shù)據(jù)通信、計算機網(wǎng)絡、微處理器和軟件設計等多方 面知識，在學習CAN總線技術(shù)之前，讀者應該掌握和了解相關(guān)的知識。(1) 掌握模擬電路和數(shù)字電路基礎知識模擬電路和數(shù)字電路是電子技術(shù)相關(guān)專業(yè)的基礎知識，要掌握半導體器件 和運算放大器的應用及性質(zhì)；掌握門電路、數(shù)字系統(tǒng)的電平和邏輯電路等知識； 并具有一定的動手實踐能力。(2) 掌

9、握微處理器的結(jié)構(gòu)、原理及編程技術(shù)CAN總線的智能節(jié)點都有微處理器，這本書是基于MCS-51系列單片機的 CAN總線智能節(jié)點設計，因此，讀者要熟練掌握 51系列單片機的結(jié)構(gòu)、原理和 程序設計。(3) C51語言編程技術(shù)。C語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活，C語言生成的目標代碼質(zhì)量高，程序 執(zhí)行效率高，可移植性好。因此，本書主要采用以KEIL編譯器的MCS-51單片機C語言程序設計。(4) 數(shù)據(jù)通信的概念和工業(yè)控制網(wǎng)絡基礎知識CAN總線是數(shù)據(jù)通信的一種方式，讀者要掌握CAN總線就必須了解數(shù)據(jù)通信的基本概念和基礎知識。CAN總線網(wǎng)絡屬于工業(yè)控制網(wǎng)絡，因此讀者還要熟悉工 業(yè)控制網(wǎng)絡相關(guān)基礎知識和計算機網(wǎng)

10、絡基礎知識。3. CAN總線實驗的器材和工具初次學習CAN總線的讀者必須用到的實驗工具和器材如下：B£EIC.Mtrrarl"d“jj.L¥ SJA_D7F-D OaO j 葉 i flof ino SJO7P.I taOc /. t? - 7S；3A JC鳳 nff lldefug OZa«F. Os.f f#def tn* £I_OCH Llr ia #4firw mCDR Ox QB/該華黒矣崇戶塩抿宜兵丐眉秤腫注J(1)一臺PC機并安裝KeilC51Windows集成開發(fā)環(huán)境 如上圖。1 5 b H 9 Q 1 JL- d- 5 B 7

11、> H:H D I 2 -d- 1- 5 nwrasrom 曲m(nmMmEJlmmD2lDaIE£Ea!皿II-一一一一 擊Y真妊的挨址、(define b抑e_A吐 Onuuuu走丈京強宇段事件巽薩治 -S 00上尅!&占/誨倉霉W色口根鰹Z 決上檢砒右曲笹貝尿少蠱粽糾越-i CAff 刼Frt 典 rt 口naiqned dinr Ft3I1E_.1DH3 /-8unsiqoied o£har Kr3ae_LEBTE a蘭電n.lcmci打 char FmEIJ®18（2）串口下載軟件 stc-isp-v4.79-not-setup.EXEST

12、C89系列單片機大部分具有在系統(tǒng)可編程（In-System Programming，簡S«l«ct W Typni 哎對卓片科出號nr t丹*r »rr 血|£TCnniK； MOO omSi卡；' Ottft珀“，幵干件:T件K團P；未刖二賤苗Hi-1p埶*3rV 霹）M r«rirlu）吹/欝科華訂口 fl COB 曲1三| =si沖對歩養(yǎng)4 it之卷曲下方 &4 中ma d»）u» utii i廣杭f試館圧t imMFaii曲tt丈創(chuàng)城豈r m br» td. t«ib話假功臥l&#

13、171;Hr tTF宮總帕司端1憶cun 丫蹄ofr l （F -MTftfctr 你耐御下t快星曲 由"用*ui-Ji*igcit®h?冷允呼仍糰 齢葫齊：）TiTFCHP S l£n45Sfir 1廣 M 廬 >D孰??！:呼癢 .vris配 葉u*jTT髯r晤kFBlfrWBKA.己打JTfi褸甩葉甘.郴J|謂摯雨 當強代利茂空貴址顫目 WAX儻 4立曰*比丁栽專L«_ I 華口 貽毛 n?r» I鼻2產(chǎn)FlitIB ft CD 0102 arM% UOt « NdA 00 IE (tt) «t (V皿030 OO

14、MMMWCd£0MM>4»OOffiMMMU QQQQ 坨 QOQQQQQQQOQQQQCQMQaaQQQQQaQfflaQ Q0Q020 ooooootnoooooooocnoaaooooQootnoo ooooxi oam)aj«ooaioocni»co<Bii)moo0Oicr) 0QW43omrso o&uoouoocooocoMffluooQQUdQiao (COO 8 0000 00 00 00 00 0000(000000300100 0906000 (» m 00 OD 00 00 00 00 旳 00 00

15、 00 DO (O ooooooeo a»iH)aiQcoDooc0<naoix)aQCooooooaao aaao g 軸 0gg 較ma柚 如仙創(chuàng) 聞oooooo豹対何oooodo maomaooomoomaoixiaoooooaomao orooco oo<(»oowooawaoofflaoajinao>oBa) OOUDO0QWK 8 W 8 W W « W « W «« W «0 K W ooQoro oowooooooma)!(HrommDOa)MQOiQ0 oioo ooi»a)Do

16、oo(»cn<»(Mi»inaDtnoo(noo OCOIIO OOOClOOOQOOODiOODOOOEIOCOOOiOOmCfi «T' Ijwnre 自劫|(zhì) 燉 sw 4? IWF聃出?恃刊SK刖CSIT腳 賽則Itnu豪卷矗哥宦mm#旳jiimt埔戶ms內(nèi)*s廠只莆即電耒暑門笄憐MttMCnflL3 S/kT即H的屯炊*睞焉功j+曲巾口訶tr7 uh網(wǎng)砧'艮時升直Rti朋注*示庸 ns r |F3稱ISP ）特性，單片機在用戶系統(tǒng)上即可下載/燒錄用戶程序，加快了程序調(diào) 試速度。大部分STC89系列單片機銷售給用戶之前已在單片

17、機內(nèi)部固化有ISP系統(tǒng)引導程序，配合使用PC端的控制程序即可將用戶的程序代碼下載至單片機 內(nèi)部，故無需編程器，僅利用串口就可以完成在線燒寫程序，非常方便，因為一TXD 13L0rCR1OUTR：INR1INR2OVTTL TNTL OLTT21NT2CTUTC1+GJ*Cl -C2V+V-vocGNDMAX2 J2 AOE0 佛4T"ciq|c?o.tIH圖3 STC系統(tǒng)單片機在線編程電路般開發(fā)一個單片機系統(tǒng)都會開發(fā)一個串口，以備將來擴展之用，所以串口既可以完成232通信又可以進行ISP在線燒寫，是很方便的。（3）CPU和CAN總線模塊實驗板CPI和CAN實驗板包括CPU莫塊、CAN

18、莫塊、電源電路和串行下載電路組成CPU和CAN實驗板ci tI/O口： PlP2 P3K t Fi VUL H±IBi I>-TI *lBiTI LBF?廠 P i q la v m if *"A . p l I :二.rb III Bl A -r 一T«"亠 存帕甩帕 ItMinrMr« AJh I J數(shù)據(jù)線M1klAiJCPU和CAN實驗板1. STC STC89C52 模塊這里的用戶板采用STC STC89C52最小應用系統(tǒng)，包括復位電路和晶振部分。 如下圖所示。復位電路的作用就是初始化芯片，讓芯片從新開始工作，具體表現(xiàn)就是，一 旦

19、復位，單片機就從程序ROM中起始位置開始讀程序代碼，一般是如發(fā)生死機 或是程序跑飛，就得重新復位。我們采用自動復位+手動復位的方式，系統(tǒng)上電， 自動復位，復位采用簡單的阻容方式，由C1和R2來完成。手動復位就是通過SW- PB按鍵來進行。晶振部分，確切的說應該叫晶體，配合 2個30p的電容C2、C3連同單片機 內(nèi)部振蕩電路實現(xiàn)振蕩，產(chǎn)生電脈沖為單片機提供時鐘信號。 考慮到單片機的串 口通信部分，這里選擇晶振11.0592M。R11和C8構(gòu)成簡單的濾波電路，對單片機P1.7輸出的PWM信號濾波成平 滑的直流電壓信號，實際就是簡單的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路。J4、J5、J6三個輸出接插針分別和單片機的 P1

20、口、P2 口和P3 口連接，供 用戶根據(jù)需要連接相應電路，這樣設計會給初學者更靈活的設計空間。P17CClooc2r-vccSW-PBop3J5 CON8J4 CON8U1P12P10P123P13-4P145P156R210KP167P1789J 11.0 5 92MRXDTXDT1WRRDJ6 CON812石5678RXDTXDINTO 12CANINTO3T0T415WR 16RD 17"78"T9GN-20T2/P1.0 T2EX/P1.1 P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7 RST RxD/P3.0 TxD/P3.1 NT07P3.2 NTT/P3.

21、3 T0/P3.4 T1/P3.5 WR/P3.6 RD/P3.7 XTAL2 XTAL1 VSSVCCP0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7EA/VPPALETSENP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A839 AD0138 AD1237 AD2336 AD3435 AD4534 AD5633 AD6732 AD7831&CC40 VCCPR130 ALECON927P27P26STC8951C

22、PU核心模塊電路圖2. CAN控制器和驅(qū)動器模塊CAN空制器采用最常用的SJA1000,CAN驅(qū)動器采用PCA82C250具體連接電 路見圖所示。SJA1000是一種獨立的CAh控制器，主要用于移動目標和一般工業(yè)環(huán)境中的 區(qū)域網(wǎng)絡控制。它是Philips公司PCA82C20控制器的替代產(chǎn)品，除了 PCA82C200 的BasicCAN操作模式以外，還增加了一種新的操作模式一一PeliCAN，這種模式 支持具有很多新特性的CAN2.0BW、議。PCA82C25是CAN控制器和物理總線之 間的接口，提供向總線的差動發(fā)送能力和對 CAN控制器的差動接收能力，它與 ISO11898標準完全兼容。SJA

23、1000有兩路發(fā)送和接收管腳，CAN總線實驗板使用了第0路。通訊狀態(tài) 指示燈，便于調(diào)試。SJA1000的最高時鐘可達24M用戶實驗板使用的是16M的 晶振。CANH和 CANI管腳增加電容濾波電路，濾除總線上的干擾，提高系統(tǒng)穩(wěn)定 性。D3CAN_TR31K+5VTCR41KD2R92KCON2J31 2_JJ CANHCANLR131 20CANAD1 24AD225AD326AD427AD528AD61AD/2ALE3CANCS4RD5WR679AD023U2,AD0TXO,AD1TX1,AD2RX0,AD3RX1,AD4Vdd 3AD5Vdd 2,AD6Vdd 1,AD7MODE,ALEV

24、ss3,/CSVss2/RD/WR/RSTCLKOUT/INTXTAL1XTAL2810152122T117 CANRST16 CANINT1213U38 2C25 0J2SJA10 00Y215p£1 6M1441920g1218+5V0.1C16R54.7KGNDR6KC51 5p,TxDCANL.RxDCANH.VrefGND,RsVCC458C9)PC1030PD4P6KE-CANHD5P6KE-1 6VCANLCON2CAN模塊RS管腳為斜率電阻輸入，通過這個管腳來選擇 82C250的工作模式。參見第 六章。用戶實驗板采用的是斜率模式，這種模式速度較低，通訊線可以是普通的

25、雙絞線，方便學習。4 LED顯示模塊、鍵盤輸入輸出模塊實驗板鍵盤和顯示實驗板整體電路圖如圖 4-15所示。（1）LED顯示模塊顯示器用于實現(xiàn)單片機應用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)輸出和狀態(tài)的反饋。單片機系統(tǒng)中常用的顯示器有發(fā)光二極管、七段數(shù)碼顯示器、液晶顯示器等。本實驗板顯示模塊由兩部分構(gòu)成， 一部分是由D1、D2、D3和D4組成LED 指示燈.鐘盤顯示實騎板COH1IL2I HL17E.irwiEOH?LDGrim溫勢專感Esi-me莊韻勒裝數(shù)據(jù)線圖鍵盤和顯示實驗板asBia毘 S 'j；NJk¥> QVTO rLOI3 3FZH 3.TWJHWintB 1"1_ MCCf

26、M11型盤繼電器接口7m l hiIKcm匝另一部分由4位共陽極的數(shù)碼管構(gòu)成LED動態(tài)顯示器。所謂動態(tài)顯示，就是將 所有的數(shù)碼管的段選線并接在一起，用一個I/O 口控制，公共端不是直接接地（共 陰極）或電源（共陽極），而是通過相應的I/O 口線控制，這個I/O 口線叫位線。 這里位線驅(qū)動電路由PNP三級管S8550完成，數(shù)據(jù)線由單片機P0 口直接驅(qū)動。 如圖所示。七段數(shù)碼管段碼表見下表。表七段數(shù)碼管共陰極和共陽極段碼顯示字符共陰極字段 碼共陽極字段 碼顯示字符共陰極字段 碼共陽極字段 碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8

27、EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80HL38HC7H96FH90H8.FFH00HA77H88H滅”00FFHB7CH83H2.鍵盤及輸入輸出模塊鍵盤及輸入模塊由兩個部分構(gòu)成，一部分是4個獨立式鍵盤，每個按鍵各接 一根I/O 口線，每根I/O 口線上的按鍵都不會影響其它的I/O 口線。見圖4-17 所示。這樣，讀者可以根據(jù)自己設計，靈活地把四個按鍵接到相應單片機I/O 口VCCTR21R22R234.7K4.7K4.7KjR244.7KK2K3J6C0N4INTOK1CANINT1° SW-T

28、OT1K4 SW-C30.1R17100C40.1R18100 jC50.1J8R191 00 J C1R20100CON4AD0AnrAD2AD4AD5-'AD6 1ATJ7VCCT12345678CON8P24,1P25 o2CON40 12 3 4 D D DD D A A A A AAAA157423電路圖SEGLG3641BHVCC J3VCC J21CON285508550R104 70R9470R12470圖LED顯示模塊線上。另一部分輸入輸出電路見圖4-18所示。輸入電路由溫度傳感器 DS18B20電 路構(gòu)成，DS18B20是1Wire總線數(shù)字溫度傳感器，直接從 DQ腳

29、輸出數(shù)字信號， 經(jīng)由J1的1腳輸入到單片機。輸出電路由繼電器及外圍電路構(gòu)成，單片機輸出信號經(jīng)R26到T5, T5放大后驅(qū)動繼電器動作，控制相應電路，這里是控制D4、 D5兩個發(fā)光LED，繼電器的開合動作分別對應 D4、D5的亮與滅。VCC圖4-18溫度傳感器和繼電器模塊4.4.5 電源電路為了便于學習，電源電路采用兩種供電方式供用戶選擇，一種是輸入 9V電 源，經(jīng)U2 （三端穩(wěn)壓器7805）穩(wěn)壓輸出5V電壓，一種是采用電腦 USB取電, 電腦的USB 口可以輸出5v電源，并且能提供近500mA的電流，足以供用戶實iS1234U22| +5VS2D9圖4-19電源電路驗板工作。把用戶實驗板和計算

30、機連接好，選擇端口和波特率，點擊“打開文件”并在 對話框內(nèi)找到您要下載的HEX文件，下載HEX文件到用戶實驗板。Srt «V7ype噫尊竝片和型曇IrcKcmt- aooc iru程股畔 亠_ |串訪千|二眉左產(chǎn)Pr i£r Jun Fl"曲址 OO Oil蛙CO M蛙06 0w 09英 M OB 0C血OT SUp£/®£ Qtih Fih f開開31件CT件茹ffW羔用區(qū)堀加Q) 妃倍坤址IKED書驗為nP打丼2件諸徹煖沖打F程手H仲IJOKCO000:10aoo；£o000330 'MU aniiTinIOM

31、F勺砒師軒潔g彌磬韭施得耘昏和桿罕=輒汶斤軍iieaoa ±rkoo嫖船&蛙理*rs向右下力143'如勺玄血Uoabi, =P«d /亞車廈r bt庾嗒逐rr isv單倍匡幷報1丈蓋區(qū)益：廣J/S ffum疳血匸RtLn如希亟實組：EgJ*抿茗器塔益町堆但z下如啟動F< O/fL *弓+監(jiān)t關(guān)廣葦氏f時才T軾快速啟動DKED OOCijO JjUDjfO i3DOjtD tiUUJAU nnfmn aorazjo dOtKTQ 000310 QOiKTD aooico aooijoa j nj u . rriUJ rriii jin11 rriUJ n

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34、I JI a co QU CO a» no UJ _u an co od co a ra OO CO OQ 0T mafluJL KI W KiEC EA ST質(zhì)別K-問 檔Jt許訪H (H烈唯沖1汗盍用戶用戶稈啄眄將歆京F1WIJ71寸:可険L ;至 烷io近黑|自冨衛(wèi)Tfc 倪筑下豔|甌討耳| f 価£ .»SupWb血43下靈先標下®.丑蘿再匕電豐應-沖是聽JI div±J.她4/ 下蜒I辰蛋坯F衣I廠母燈首IT豆氛孔兀亡可開?DS沖區(qū)的文件*亡連詞試空冃1：'.前碓祐1討STCMllF/TJH-系則單片班韻應和較奮粧用戶監(jiān)悴囲囪

35、部普門磚廣只百言皚蕪看湘存楚蠱笑署門冊M.I卞耳刪三書握卡：* :腔 nj圣夏卞扛即誹直熾F *張mu廠外的塊渭詰骨* *HP? Lbo )Ir± 1!S-；V筍舊是愛KU下裁価斬戶應用程序到羊用機ASI3戶 扣譬斤亦工貝工ftRT曲©令針鉗足曲沖呵SEJiitalQ- ” 口.|諸英尿艸urr伽燈“耐.麗'刑1選擇串口和波特率(4) 萬用表、小螺刀和導線若干。二. CAN總線控制器和驅(qū)動器介紹1. SJA1000的基本結(jié)構(gòu)（1） SJA1000內(nèi)部各個功能模塊說明如下1. 接口管理邏輯解釋來自CPU的命令，控制CAN寄存器的尋址，向主微控制器提供中斷報 文和狀態(tài)報

36、文2. 發(fā)送緩存器發(fā)送緩存器是CPU和位流處理器之間的接口，能夠存儲發(fā)送到CAN網(wǎng)絡上 的完整報文，緩存器長13字節(jié)，由CPU寫入，位流處理器讀出。3. 接收緩存器（包括RXB和RXFIFO接收緩存器是接收過濾器和 CPU之間的接口，用于儲存從CAN總線上接收 和采用的報文。接收緩存器（RXB，長13字節(jié)）作為接收FIFO （RXFIFO，長 64字節(jié)）的一個窗口，可被 CPU訪問。在此FIFO的支持下，CPU可以在處理 報文的同時接收其它報文。4. 接收過濾器接收過濾器將接收到的標識符和接收過濾寄存器的內(nèi)容進行比較，以決定是否接收該報文。如果比較的結(jié)果為真，則報文完整地存入RXFIFO中。5

37、. 位流處理器位流處理器是一個序列發(fā)生器，控制發(fā)送緩存器、RXFIFO和CAN總線之間的數(shù)據(jù)流。它還完成CAN總線上的錯誤檢測、仲裁、填充和錯誤處理的功能。6. 位定時邏輯位定時邏輯監(jiān)視串行的CAN總線和處理與總線有關(guān)的位定時。它同步于幀 起始的從隱性到顯性電平的跳變（硬同步），并且在接收報文的過程中進行重同ALE/AS , CS , RD/E , WR CLKOUT,MODE , INT7,6 地址 / 數(shù)據(jù)AD7 to AD0vyi2 ,3 to 7 ,J ,16控制.，/ VKi y vSJA1000228VDD1VSS11,28 tO 23XTAL1XTAL2910接口管理邏輯內(nèi)部總線

38、2信息緩沖器發(fā)送緩沖器位流處理器RXFIFO接收緩沖器振蕩器位時序邏輯復位驗收濾波器12151314：202118錯誤管理邏輯VDD3VSS3>TX0* TX1RX0RX1VSS2VDD2RSTSJA1000內(nèi)部結(jié)構(gòu)步（軟同步）。位定時邏輯還提供可編程的時間段用于補償傳播延時和相位變化 （例如，由于振蕩器漂移引起的），它還定義采樣點和一位時間內(nèi)的采樣次數(shù)。7. 錯誤管理邏輯錯誤管理邏輯負責傳送層模塊的錯誤界定。它接收來自位流處理器的出錯報 告，并通知位流處理器和接口管理邏輯當前的出錯狀態(tài)。表SJA1000管腳描述符號管腳功能AD7-AD02, 1,28-23地址/數(shù)據(jù)總線。ALE/AS3

39、ALE輸入信號（Intel模式），AS輸入信號（Motorola模式）。CS4片選輸入，低電平允許訪問SJA1000（眄/E5來自CPU勺RD信號（In tel模式）或E使能信號（Motorola模 式）。WR6來自CPU的WR信號（In tel模式）或RD/（ wr）信號（Motorola 模式）。CLKOUT7SJA1000產(chǎn)生的時鐘輸出信號；由內(nèi)部振蕩器通過可編程的分 頻器得到；時鐘分頻寄存器的時鐘關(guān)閉位可禁止該引腳的信號 輸出。VSsi8邏輯電路地。XTAL19時鐘振蕩放大器的輸入；外部振蕩器信號由此輸入；注1。XTAL210時鐘振蕩放大器的輸出；當使用外部振蕩器時該引腳必須保持 開路

40、；注1。MODE11模式選擇輸入：=1選擇Intel模式；=0選擇Motorola模式。VdD3：12輸出驅(qū)動器的5V電源。TX013從輸出驅(qū)動器0到物理總線的輸出端。TX114從輸出驅(qū)動器1到物理總線的輸出端。VsS3：15輸出驅(qū)動器的地。INT16中斷輸出；中斷寄存器中的任意位被置位，INT引腳置低（有效）；INT引腳為開漏輸出，可與系統(tǒng)內(nèi)其它INT中斷輸出實現(xiàn) 線與；該引腳出現(xiàn)低電平將導致已經(jīng)進入睡眠模式的SJA1000重新激活。RST17復位輸入，低電平有效；將RST引腳通過電容接 Vss,通過電阻 接Vdd,可實現(xiàn)上電復位（例如，C=1uF R=50kQ）。VdD2M8輸入比較器的5

41、V電源。RXQ RX119,20從CAN總線到SJA1000輸入比較器的輸入端；如果 SJA1000正 處于睡眠狀態(tài)，則一個顯性電平將喚醒 SJA1000如果RX1的 電平高于RXQ則讀回一個顯性電平，反之讀回一個隱性電平；如果時鐘分頻寄存器中的 CBP位被置位，則輸入信號繞過 CAN 輸入比較器以實現(xiàn)更小的內(nèi)部延時（此時要有外部收發(fā)電路連 接到SJA1000上）;在這種情況下，只有RX0是活動的；RX0引 腳上的高電平解釋為隱性電平，低電平解釋為顯性電平。VSs221輸入比較器地。VdD122邏輯電路5V電源。注1:如果使用無源晶振，XTAL1和 XTAL2引腳必須通過15pF的電容連到VS

42、s10622 SJA1000管腳功能和工作模式管腳分布（DIP28 ）管腳分布（SO28）2. SJA1000的工作模式SJA1000有兩種寄存器的訪問模式，即：復位模式和工作模式。不同模式下 寄存器的訪問是不同的。工作模式通過時鐘分頻寄存器中的 CAN模式位來選擇。 PeliCAN模式支持CAN2.0B協(xié)議規(guī)定的所有功能，SJA1000復位后，默認的模 式是BasicCAN模式。PeliCAN模式和BasicCAN模式相比，所具有的優(yōu)點如下：標準幀和擴展幀報文的接收和傳送。接收FIFO （64字節(jié)）在標準和擴展格式中都有單/雙驗收濾波器。1. SJA1000管腳功能SJA1000管腳功能描述

43、見表6-2 直插封裝，右是貼片封裝。AD6 128 AD5AD7 227 AD4ALE/AS 326 AD3CS 425 AD2RD/E 524 AD1WR 623IAD0CLKOUT 7SJA100022vDD1Vss182.1vss2XTAL1 920 RX1XTAL2 10悶RXOMODE 1118 VDD2VDD3 12產(chǎn)RSTTX0 1316 INTTX1 14嚴 Vss3SJA1000管腳圖見下圖。 其中左邊是雙列可讀/寫訪問的錯誤計數(shù)寄存器。 可編程的錯誤報警限額寄存器。最近一次錯誤代碼寄存器。 對每一個CAN總線錯誤的錯誤中斷。 仲裁丟失中斷及詳細的位位置。當錯誤和仲裁時，不重發(fā)。只聽模式（CAN總線監(jiān)聽，無應答，無錯誤標志）2. CAN 收發(fā)器 82C250/82C251（1）82C250的主要特性：與ISO/DIS11898標準全兼容咼速（最咼可達1Mbps）具有抗汽車環(huán)境下的瞬間干擾，保護總線能力降低射頻干擾（RFIRadioFrequencylnteferenc©的斜率控制熱防護防護電池與地之間發(fā)生短路低電流待機方式 某一個節(jié)點掉電不會影響總線 可有110個節(jié)點相連接8