智能测控仪表系统的ＣＡＮ总线及接口研究_职教论文_职教文章_学海网
您现在正在浏览：&>&&>&&>&智能测控仪表系统的ＣＡＮ总线及接口研究
智能测控仪表系统的ＣＡＮ总线及接口研究
智能测控仪表系统的ＣＡＮ总线及接口研究　　
摘要：分析了CAN现场总线特点，提出了智能测控仪表系统的CAN总线通信方案，阐述了智能仪表中通用CAN通信接口的硬件设计与软件实现框图。 　　
关键词：智能测控仪表；CAN总线；单片机 　　
智能仪表是自动化学科的重要组成部分，随着科学技术的迅速发展及工业控制自动化程度的提高，尤其是微电子、计算机和通信技术日新月异的变化，对现场检测控制仪表的智能化程度的要求也越来越高，同时，工业生产规模也在不断扩大，对生产过程的集中监控要求也日趋迫切，这就要求仪表具备较强的远距离通讯的功能，智能仪表逐渐向数字化、网络化和智能化方向发展。智能仪表一方面可以进行人机对话及与外部仪器设备对话，通过现场总线接入自动测试系统；另一方面，使用者借助面板上的键盘和显示屏，可用对话方式选择测量功能，设置参数。现场总线的产生反映了仪器仪表自身发展的需要。而在计算机数据传输领域内，长期以来使用RS—232通信标准，尽管被广泛的使用，但却是一种低数据速率和点对点的数据传输标准，无能力支持更高层次的计算机之间的功能操作。同时，在复杂或大规模应用中，需要使用大量的传感器、执行器和控制器等，它们通常分布在非常广的范围内，所以在底层，的确需要一种造价低廉而又能适应工收现场环境的通信系统，现场总线就是在这种背景下应运而生的。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网，是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的低层控制网络，是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。由于它适应了工业控制系统向分散化、网络化、智能化发展的方向，在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性，它一经产生便成为全球工业自动化技术的热点，受到全世界的普遍关注。 　　
自20世纪80年代末以来，有几种类型的现场总线技术己经发展成热并且广泛应用于特定的领域。这些现场总线技术各具特点，有的已经逐渐形成自己的产品系列，占有相当大的市场份额。几种比较典型的现场总线有CAN总线、LonWorks总线、PROFIBUS总线等。CAN(ControlAreaNetwork)总线是山德国BOSCII公司为实现汽车内部测量与执行部件之间的数据通信而设计的现场总线。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，使其应用范围不再局限于几汽车工业，而向机械工业、过程工业等领域发展，更适合现场级工业监控设备的互联。CAN总线规范已经成为国际标准，被公认为几种最有发展前途的现场总线之一。具体来说，CAN具有以下特点：结构简单，只有两根线与外部相连；通信方式灵活，以多主方式下作而不分主从，可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接收数据；废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码；采用短帧格式，每帧数据长度最多为8个字节，可满足工业控制领域的一般要求。同时8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性；采用非破坏性总线仲裁技术；采用CRC检验并提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性；CAN节点具有自动关闭功能，在节点错误严重的情况时自动切断与总线的联系，这样可不影响总线正常工作。 　　
1智能测控仪表的系统结构 　　
一个典型的基于CAN总线的智能测控仪表的系统结构，系统主要由两部分组成：上位机和智能测控仪表，测控仪表的主要任务是接收来自上位机的命令完成工业现场的各种模拟量的采集和实现对各种生产设备的控制，而上位机则负责对整个智能测控系统进行监控和管理，其任务包括CAN节点状态消息的显示及报警、向CAN节点发送命令及控制参数、接收CAN节点数抓、曲线显示、存储打印等。这些功能可利用现代微机丰富的资源和强大的功能实现，除此之外，通过对采集数据的后台处理，还可实现诸如数字滤波PFT变换等智能化功能，CAN通信采用两线接口，要进行通信的各节点的控制器通过CAN驱动器连接到CAN总线上，各节点在CAN通信中没有物理地址，而是采用软件ID辨识的方式对在总线上广播的信息进行过滤，以及当多个节点需要同时信息传送时决定信息传送的优先级。 　　
芯片与CAN总线的通信通过CAN总线收发器进行，CAN总线收发器是CAN控制器和物理总线间的接口，提供对总线的差动放人和接收功能。要实现PC机与CAN总线的通信，必须借助于PC机的CAN通信卡，这种卡市场上有很多，可根据需要进行选择，亦可自行设计。　　
2智能测控仪表的接口设计 　　
CAN总线是一种串行数据通信协议，在CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可以完成对通信数据的成帧处理。 　　
SJA1000是Philips公司PCA82C200型CAN控制器的后续产品，在软件和引脚上均与PCA82C200兼容，井增加了许多新的功能，性能更佳，尤其适用于对系统优化、诊断和维护要求比较高的场合。SJA1000的功能由以下几部分构成：接口管理逻辑；发送缓冲器，能够存储1个完整的报文事(扩展的或标准的)；验收滤波器；接收F1F0；CAN核心模块。 　　
SJA1000的一端与单片机相连，另一端与CAN总线相连。但是，为了提高单片机对CAN总线的驱动能力，可以把82C250作为CAN控制器和物理总线间的接口，以提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。 　　
若用SJA1000作为流量计的CAN控制器，与CPU(单片机)相连，再通过PCA82C250组成CAN总线。这种结构很容易实现CAN网络节点中的信息收发，从而实现对现场的控制。 　　
CAN通信协议主要由CAN控制器完成，SJA1000是适用于汽车和一般工收环境控制器局域网(CAN)的高集成度控制器，具有完成高性能通信协议所要求的全部特性，具有简单总线连接的SJA1000可完成物理层和数据链路层的所有功能，应用层功能可由微控制器完成，SJA1000为其提供多用途的接口。 　　
SJA1000操作期间，在上电之前必须配置控制线路(中断、复位、片选等)建立与CAN控制器之间通信的硬件连接。初始化、CAN通信采用中断方式数据发送和接收子程序。 　　
如果在上电后独立CAN控制器在引脚17得到1个复位脉冲(低电平)，它就能够进入复位模式。在对SJA1000寄存器设置前，CAN控制器通过读复位模式请求标志来检查是否己进入复位模式，因为要配置信息的寄存器只有在复位模式才能写入，并涉及到对控制寄存器CR、验收码寄存器(ACR)验收屏蔽寄存器(AMR)、总线定时寄存器(BTRO和BTR1)输出控制寄存器(OCR)的初始化编程。时钟分频寄存器可以选择BasicCAN或PeliCAN工作模式，设置CLKOUT引脚使能用来选择频率，设置是否使用旁路CAN输入比较器和是否使用TX1输出用为专门的接收中断输出。验收代码和验收屏蔽寄存器的设置可以过滤信息，为收到的信息定义验收代码；为与验收代码相关位比较定义验收屏蔽代码。 　　
总线定时寄存器定义总线上的位速率。输出控制寄存器定义CAN总线输出引脚TX0和TX1的输出模式，定义TX0和TX1输出引脚配置是悬空、下拉、上拉或推挽以及极性。中断寄存器设置允许识别的中断源。 　　
3结语 　　
多个智能仪表通过CAN接口与PC连成总线网，其系统运行良好。这种基于现场总线的智能仪表系统抗干扰性强、性能可靠，无论是测量速度、精确度和自动化程序还是性价比都是传统仪表不能比拟的，是今后仪器仪表发展的方向。 　　
参考文献 　　
[1]柯艳明.智能测控仪表系统的CAN总线通信方案[J].山西电子技术，2007，(2)：29-31. 　　
[2]王文华.智能仪表的CAN接口设计[J].国外电子元器件，2006，(3)：9-11. 　　
[3]刘小强，粟梅.基于CAN总线的数据采集处理系统的设计[J].仪表技术与传感器，2006，(9).下次自动登录
现在的位置:
& 综合 & 正文
STM32之CAN—工作/测试模式浅析
1 bxCAN工作模式
bxCAN有3个主要的工作模式：初始化模式、正常模式和睡眠模式。
在硬件复位后，bxCAN工作在睡眠模式以节省电能，同时CANTX引脚的内部上拉电阻被激活。软件通过对CAN_MCR寄存器的INRQ或SLEEP位置’1’，可以请求bxCAN进入初始化或睡眠模式。一旦进入了初始化或睡眠模式，bxCAN就对CAN_MSR寄存器的INAK或SLAK位置’1’来进行确认，同时内部上拉电阻被禁用。
当INAK和SLAK位都为’0’时，bxCAN就处于正常模式。在进入正常模式前，bxCAN必须跟CAN总线取得同步；为取得同步，bxCAN要等待CAN总线达到空闲状态，即在CANRX引脚上监测到11个连续的隐性位。
1.1 初始化模式
软件初始化应该在硬件处于初始化模式时进行。设置CAN_MCR寄存器的INRQ位为’1’，请求bxCAN进入初始化模式，然后等待硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置’1’来进行确认。
清除CAN_MCR寄存器的INRQ位为’0’，请求bxCAN退出初始化模式，当硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位清’0’就确认了初始化模式的退出。
当bxCAN处于初始化模式时，禁止报文的接收和发送，并且CANTX引脚输出隐性位(高电平)。初始化模式的进入，不会改变配置寄存器。
软件对bxCAN的初始化，至少包括位时间特性(CAN_BTR)和控制(CAN_MCR)这2个寄存器。
在对bxCAN的过滤器组(模式、位宽、FIFO关联、激活和过滤器值)进行初始化前，软件要对CAN_FMR寄存器的FINIT位设置’1’。对过滤器的初始化可以在非初始化模式下进行。注： 当FINIT=1时，报文的接收被禁止。可以先对过滤器激活位清’0’（在CAN_FA1R中），然后修改相应过滤器的值。如果过滤器组没有使用，那么就应该让它处于非激活状态（保持其FACT位为清’0’状态）。
1.2 正常模式
在初始化完成后，软件应该让硬件进入正常模式，以便正常接收和发送报文。软件可以通过对CAN_MCR寄存器的INRQ位清’0’，来请求从初始化模式进入正常模式，然后要等待硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置’1’的确认。在跟CAN总线取得同步，即在CANRX引脚上监测到11个连续的隐性位(等效于总线空闲)后，bxCAN才能正常接收和发送报文。
不需要在初始化模式下进行过滤器初值的设置，但必须在它处在非激活状态下完成(相应的FACT位为0)。而过滤器的位宽和模式的设置，则必须在初始化模式中进入正常模式前完成。
1.3 睡眠模式(低功耗)
bxCAN可工作在低功耗的睡眠模式。软件通过对CAN_MCR寄存器的SLEEP位置’1’，来请求进入这一模式。在该模式下，bxCAN的时钟停止了，但软件仍然可以访问邮箱寄存器。
当bxCAN处于睡眠模式，软件必须对CAN_MCR寄存器的INRQ位置’1’并且同时对SLEEP位清’0’，才能进入初始化模式。
有2种方式可以唤醒(退出睡眠模式)bxCAN：通过软件对SLEEP位清’1’，或硬件检测到CAN总线的活动。
如果CAN_MCR寄存器的AWUM位为’1’，一旦检测到CAN总线的活动，硬件就自动对SLEEP位清’0’来唤醒bxCAN。如果CAN_MCR寄存器的AWUM位为’0’，软件必须在唤醒中断里对SLEEP位清’0’才能退出睡眠状态。
注： 如果唤醒中断被允许(CAN_IER寄存器的WKUIE位为’1’)，那么一旦检测到CAN总线活动就会产生唤醒中断，而不管硬件是否会自动唤醒bxCAN。
在对SLEEP位清’0’后，睡眠模式的退出必须与CAN总线同步，当硬件对SLAK位清’0’时，就确认了睡眠模式的退出。
2 测试模式
通过对CAN_BTR寄存器的SILM和/或LBKM位置’1’，来选择一种测试模式。只能在初始化模式下，修改这2位。在选择了一种测试模式后，软件需要对CAN_MCR寄存器的INRQ位清’0’，来真正进入测试模式。
2.1 静默模式
通过对CAN_BTR寄存器的SILM位置’1’，来选择静默模式。
在静默模式下，bxCAN可以正常地接收数据帧和远程帧，但只能发出隐性位，而不能真正发送报文。如果bxCAN需要发出显性位(确认位、过载标志、主动错误标志)，那么这样的显性位在内部被接回来从而可以被CAN内核检测到，同时CAN总线不会受到影响而仍然维持在隐性位状态。因此，静默模式通常用于分析CAN总线的活动，而不会对总线造成影响－显性位(确认位、错误帧)不会真正发送到总线上。
2.2 环回模式
通过对CAN_BTR寄存器的LBKM位置’1’，来选择环回模式。在环回模式下，bxCAN把发送的报文当作接收的报文并保存(如果可以通过接收过滤)在接收邮箱里。
环回模式可用于自测试。为了避免外部的影响，在环回模式下CAN内核忽略确认错误(在数据/远程帧的确认位时刻，不检测是否有显性位)。在环回模式下，bxCAN在内部把Tx输出回馈到Rx输入上，而完全忽略CANRX引脚的实际状态。发送的报文可以在CANTX引脚上检测到。
2.3 环回静默模式
通过对CAN_BTR寄存器的LBKM和SILM位同时置’1’，可以选择环回静默模式。该模式可用于“热自测试”，即可以象环回模式那样测试bxCAN，但却不会影响CANTX和CANRX所连接的整个CAN系统。在环回静默模式下，CANRX引脚与CAN总线断开，同时CANTX引脚被驱动到隐性位状态。
3 如何设置工作模式
固件接口如下：
Selects the CAN Operation mode.
CAN_OperatingMode: CAN Operating Mode.
This parameter can be one of @ref CAN_OperatingMode_TypeDef enumeration.
* @retval status of the requested mode which can be
- CAN_ModeStatus_Failed:
CAN failed entering the specific mode
- CAN_ModeStatus_Success: CAN Succeed entering the specific mode
uint8_t CAN_OperatingModeRequest(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t CAN_OperatingMode);
CAN_operating_mode如下定义:
* @defgroup CAN_operating_mode
#define CAN_OperatingMode_Initialization
((uint8_t)0x00) /*!& Initialization mode */
#define CAN_OperatingMode_Normal
((uint8_t)0x01) /*!& Normal mode */
#define CAN_OperatingMode_Sleep
((uint8_t)0x02) /*!& sleep mode */
4 如何设置测试模式
/** @defgroup CAN_operating_mode
#define CAN_Mode_Normal
((uint8_t)0x00)
/*!& normal mode */
#define CAN_Mode_LoopBack
((uint8_t)0x01)
/*!& loopback mode */
#define CAN_Mode_Silent
((uint8_t)0x02)
/*!& silent mode */
#define CAN_Mode_Silent_LoopBack
((uint8_t)0x03)
/*!& loopback combined with silent mode */
在CAN初始化函数接口CAN_Init调用时，使用CAN_TypeDef类型的CAN_Mode定义了CAN的测试模式，其值如上所定义。如下所示：
CAN_DeInit(CAN1);
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);
CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_N//正常模式,或者设置为测试模式
if (CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure) == CANINITFAILED)
5 控制和状态寄存器
5.1 CAN主控制寄存器 (CAN_MCR)
地址偏移量: 0x00
复位值: 0x
保留，硬件强制为0。
RESET: bxCAN 软件复位
0: 本外设正常工作；
1: 对bxCAN进行强行复位，复位后bxCAN进入睡眠模式(FMP位和CAN_MCR寄存器被初始化为其复位值)。此后硬件自动对该位清0。
保留，硬件强制为0。
TTCM: 时间触发通信模式
0: 禁止时间触发通信模式；
1: 允许时间触发通信模式。
注: 要想了解关于时间触发通信模式的更多信息，请参考21.4.2：时间触发通信模式。
ABOM: 自动离线(Bus-Off)管理
该位决定CAN硬件在什么条件下可以退出离线状态。
0: 离线状态的退出是在，软件对CAN_MCR寄存器的INRQ位进行置1随后清0后，一旦硬件检测到128次11位连续的隐性位，就退出离线状态；
1: 一旦硬件检测到128次11位连续的隐性位，自动退出离线状态。
AWUM: 自动唤醒模式
该位决定CAN处在睡眠模式时由硬件还是软件唤醒
0: 睡眠模式通过清除CAN_MCR寄存器的SLEEP位，由软件唤醒；
1: 睡眠模式通过检测CAN报文，由硬件自动唤醒。唤醒的同时，硬件自动对CAN_MSR寄存器的SLEEP和SLAK位清0 。
NART: 禁止报文自动重传
0: 按照CAN标准，CAN硬件在发送报文失败时会一直自动重传直到发送成功；
1: CAN报文只被发送1次，不管发送的结果如何(成功、出错或仲裁丢失)。
RFLM: 接收FIFO锁定模式
0: 在接收溢出时FIFO未被锁定，当接收FIFO的报文未被读出，下一个收到的报文会覆盖原有的报文；
1: 在接收溢出时FIFO被锁定，当接收FIFO的报文未被读出，下一个收到的报文会被丢弃。
TXFP: 发送FIFO优先级
当有多个报文同时在等待发送时，该位决定这些报文的发送顺序
0: 优先级由报文的标识符来决定；
1: 优先级由发送请求的顺序来决定。
SLEEP: 睡眠模式请求
软件对该位置1可以请求CAN进入睡眠模式，一旦当前的CAN活动(发送或接收报文)结束，CAN就进入睡眠。
软件对该位清0使CAN退出睡眠模式。
当设置了AWUM位且在CAN Rx信号中检测出SOF位时，硬件对该位清0。
在复位后该位被置1－CAN在复位后处于睡眠模式。
INRQ: 初始化请求
软件对该位清0可使CAN从初始化模式进入正常工作模式：当CAN在接收引脚检测到连续的11个隐性位后，CAN就达到同步，并为接收和发送数据作好准备了。为此，硬件相应地对CAN_MSR寄存器的INAK位清0。
软件对该位置1可使CAN从正常工作模式进入初始化模式：一旦当前的CAN活动(发送或接收)结束，CAN就进入初始化模式。相应地，硬件对CAN_MSR寄存器的INAK位置1。
5.2 CAN主状态寄存器 (CAN_MSR)
地址偏移量: 0x04
复位值: 0x
保留位，硬件强制为0
RX: CAN接收电平
该位反映CAN接收引脚(CAN_RX)的实际电平。
SAMP: 上次采样值
CAN接收引脚的上次采样值(对应于当前接收位的值)。
RXM: 接收模式
该位为1表示CAN当前为接收器。
TXM: 发送模式
该位为1表示CAN当前为发送器。
保留位，硬件强制为0。
SLAKI: 睡眠确认中断
当SLKIE=1, 一旦CAN进入睡眠模式硬件就对该位置1，紧接着相应的中断被触发。软件可对该位清0，当SLAK位被清0时硬件也对该位清0。
注: 当SLKIE=0, 不应该查询该位，而应该查询SLAK位来获知睡眠状态。
WKUI: 唤醒中断挂号
当CAN处于睡眠状态，一旦帧起始位(SOF)被检测到，硬件就对该位置1；并且如果CAN_IER寄存器的WKUIE位为1，则相应的中断被触发。
该位由软件清0。
ERRI: 出错中断挂号
当由于检测到出错而对CAN_ESR 寄存器的某位置1，并且CAN_IER 寄存器的相应中断使能位也被置1时，硬件对该位置1；并且如果CAN_IER寄存器的ERRIE位为1则错误中断被触发。
该位由软件清0。
SLAK: 睡眠模式确认
当CAN进入睡眠模式时硬件就对该位置1，从而供软件进行状态查询。 该位是对软件请求进入睡眠模式的确认(对CAN_MCR寄存器的SLEEP位置1)。当CAN退出睡眠模式时硬件对该位清0 (需要跟CAN总线同步)。 这里跟CAN总线同步是指，硬件需要在CAN的RX引脚上检测到连续的11位隐性位。
注: 通过软件或硬件对CAN_MCR 的SLEEP位清0，是开启退出睡眠模式过程的唯一途径。有关清除SLEEP位的详细信息，参见CAN_MCR寄存器的AWUM位的描述。
INAK: 初始化确认
当CAN进入初始化模式时硬件就对该位置1，从而供软件进行状态查询。 该位是对软件请求进入初始化模式的确认(对CAN_MCR寄存器的INRQ位置1)。
当CAN退出初始化模式时硬件对该位清0 (需要跟CAN总线同步)。这里跟CAN总线同步是指，硬件需要在CAN的RX引脚上检测到连续的11位隐性位。
&&&&推荐文章:
【上篇】【下篇】论文发表、论文指导
周一至周五
9：00&22：00
基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计
2012年第7期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘要：近年来，CAN总线具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境，本设计应用单片机、控制器SJA收发器，外接上看门狗电路芯片X5045P及高速光耦合器6N137来实现智能传感器CAN总线接口的设计。中国论文网 /8/view-3391313.htm　　关键词：智能传感器 CAN 总线接口　　中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：12)07-0118-02　　1、CAN总线智能传感器的组成　　CAN在网络上上属于总线式结构，系统由上位机、现场总线网络和智能传感器三部分组成。上位机主要负责对系统数据的接收与管理、控制命令的发送以及各控制单元动态参数和设备状态的实时显示；智能传感器主要负责对现场的环境参数和设备状态数据进行监测，把采集的模拟信号进行打包处理成数字信号并通过CAN通信控制器SJA1000发送到CAN总线。系统中的数据传送和接收，都是通过CAN总线接口实现，所以CAN总线接口电路的设计是很重要的。　　2、智能传感器的CAN总线接口设计　　在CAN总线设计的掌握上，首先要明确一定的设计要点，熟悉硬件电路的设计点，通过处理CAN通信控制器与微处理器之间的主要关系，构建完善的数字网路，并注重CAN总线收发器和物理总线的接口电路，围绕一些主要的参数点和技术含量要求，譬如单机片、控制器的接口、看门狗电路等的一些具体的数据细化工作。在掌握CAN通信控制器的核心看点上，熟知CAN总线接口的主要点，完成CAN的通信协议，并发挥出CAN总线收发器的主要功能，以便增大通讯之间的有效距离，进而提升系统的瞬间抗干扰能力，实现对总线的整体保护，尤其是可以有效的降低RFI的射频干扰，突出热防护的有效效果。在收发器的选用上，可以采用Philips公司生产的SJA1000控制器或者其他配型的收发器，通过系统的全盘设置，选择有利的总线介质，设计合理的布线方案，在具体链接CAN网络时，实现对两套介质同时进行信息的有效传送，形成与另一种介质的共融，并通过技术处理实现总线的切换功能。　　2.1 单片机最小系统　　本设计中用到的单片机为AT89C51,该型号的单片机应用广泛，技术成熟，市场上价格便宜，而且在学习中所学到的多为该型号。设计的电路原理图如图1所示。　　设计中为避免出现时钟信号的冲突，对单片机的外接晶振引脚XTAL1、XTAL2不接上外围电路，而是通过控制器SJA的时钟信号脚反馈给单片机。同时，对单片机的复位信号处理，RST引脚接上X5045P的RST脚，复位信号可由X5045P输出，在X5045P芯片看门狗外围电路的作用下，减少了以往由电阻、电容组成的简易复位电路造成的不精确、延时高等不良作用，使单片机回复到初始状态，完成复位操作。由于在该电路中要用到单片机的存储作用，存储由SJA1000传输过来的处理数据。因此，脚/EA接上高电平，选用片内ROM.对ALE脚是和控制器SJA1000的ALE脚接通。　　2.2 CAN总线接口电路设计　　通过SJA1000总线接口芯片实现上位机与现场微处理器之间的数据通信，该电路的主要功能是通过CAN总线接收来自上位机的数据进行分析然后下传给下位机的控制电路实现控制功能，当CAN总线接口接收到下位机的上传数据信号，SJA1000就产生一个中断，通过中断处理程序接收每一帧信息并通过CAN总线上传给上位机进行分析。AT89C51是CAN总线接口电路的核心，其承担CAN控制器的初始化，CAN的收发控制等任务，如图1所示。　　2.3 CAN总线收发电路设计　　在CAN控制器与物理总线的技术设计上，可以通过提供对总线的差动发动和接受水平，实现与各项质量标准相符合的要素。进而实现CAN的瞬间抗干扰的能力，有效促进对总线的保护。因此，在全面考虑系统的可靠性和抗干扰的技术要求上，可以采用光电耦6N137实现CAN控制器与接收器之间的隔离作用，尤其是PCA82C250可以通过提供对总线的差动发动和接受水平，在整体功能的提升上，通过电流限制电路的作用，全面深化对总线的进一步保护。特别是在通过82C250与物理总线进行连接，实现总线支持可以实现对110个节点的链接，尤其是带有CAN控制器和总线接口的器件，并可以实现1Mb/s的速率工作，达到在一定恶劣环境下的正常运行，提高整体设计的功能。　　设计中，收发器的接收、发送脚原理上要和SJA1000的发送、接收脚相连接。但这样一来，给通信带来麻烦。为此，在它们之间接上告诉光耦合器6N137，实现了电气隔离，更好的进行通信联系。82C250的TXD、RXT就对应接上6N137的输出脚OUT和输入脚IN；脚Rs作为斜率控制电阻输入端，电阻的大小可以割据总线通信速度适当调整一般在16～140KΩ之间，设计中Rs阻值为47kΩ。电压引脚Vcc，其电源电压在设计中采用5V电压，而CANH，CANL脚是信号的输入输出，实现对电平信号的传送，通过它们连接上双绞线，完成通信传输，电路图如图2所示。　　3、结语　　现场总线标准及其技术改变了传统控制系统的结构，形成了全新的网络集成分布式控制系统。非常适合于作为现场监测和控制系统的通信协议。本文正是基于单片机处理器的基础上，外接看门狗电路芯片X5045P及高速光耦合器6N137、控制器SJA收发器等来设计智能传感器CAN总线接口电路，可根据实际需要广泛应用在工矿企业的现场生产控制系统的各类传感器的网络通信中，具有使用方便，实用性强的优点。　　参考文献　　[1]杜尚丰,曹晓钟,徐津.CAN总线测控技术及其应用[M].北京:电子工业出版社,.　　[2]张培仁,孙力.基于C语言C8051F 系列微控制器原理与应用[M].北京:清华大学出版社,.　　[3]Chen Changqing.Smallaircraft CAN acquisition equipment[C]// Proc.of Computer,Mechatronics,Controland Elec-tronic Engineering(CM CE). Washington:IEEE Press,.　　[4]Ncdragon ElectronicsCO.LTD.C Data Sheet,Rev1.4,2004.
转载请注明来源。原文地址：
【xzbu】郑重声明：本网站资源、信息来源于网络，完全免费共享，仅供学习和研究使用，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。
xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。