CANBUS及CAN应用节点设计.ppt
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1、4.3 CAN BUS器件 4.3.1 简介,CAN作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本低的远程网络通信控制方式,已广泛应用于汽车电子、自动控制、电力系统、楼宇自控、安防监控、机电一体化、医疗仪器等自动化领域。主要产品如表4-51所示。,表4-51 CAN BUS器件,4.3.2 CAN总线驱动器,1PCA82C250/251 PCA82C250/251收发器是协议控制器和物理传输线路之间的接口。此器件对总线提供差动发送能力,对CAN控制器提供差动接收能力,可以在汽车和一般的工业应用上使用。 PCA82C250/251收发器的主要特点如下:,完全符合ISO 11898标准。 高速率(最高
2、达1Mbps)。 具有抗汽车环境中的瞬间干扰,保护总线能力。 斜率控制,降低射频干扰(RFI)。 差分收发器,抗宽范围的共模干扰,抗电磁干扰(EMI)。 热保护。 防止电源和地之间发生短路。 低电流待机模式。 未上电的节点对总线无影响。 可连接110个节点。 工作温度范围:40+125。,图429 PCA82C250/251引脚图,PCA82C250/251为8引脚DIP和SO两种封装,引脚如图4-29所示。,引脚介绍如下: TXD:发送数据输入。 GND:地。 Vcc: 电源电压4.5V5.5V。 RXD:接收数据输出。 Vref: 参考电压输出。 CANL:低电平CAN电压输入/输出。 C
3、ANH:高电平CAN电压输入/输出。 Rs:斜率电阻输入。,图430 PCA82C250/251应用电路,(3)应用电路 PCA82C250/251收发器的典型应用如图4-30所示。,2TJA1050 TJA1050是Philips公司生产的、用以替代PCA82C250的高速CAN总线收发器。该器件提供了CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。TJA1050除了具有PCA82C250的主要特性以外,在某些方面的性能还作了很大的改善。,4.4 CAN应用节点设计 4.4.1 硬件电路设计,采用AT89S52单片微控制器、独立CAN通信控制器SJA1000、CAN总线
4、驱动器PCA82C250及复位电路IMP708的CAN应用节点电路如图4-41所示。,图441 CAN应用节点电路,在图4-41中,IMP708具有两个复位输出RESET和/RESET ,分别接至AT89S52单片微控制器和SJA1000 CAN通信控制器。当按下按键S时,为手动复位。,4.4.2 BasicCAN程序设计,CAN应用节点的程序设计主要分为三部分:初始化子程序、发送子程序、接收子程序。 1. CAN初始化程序 程序流程图。CAN初始化子程序流程图如图4-42所示。,图442 CAN初始化子程序流程图,程序清单。CAN初始化子程序清单如下:,入口条件:将本节点号存入NODE单元。
5、 波特率控制字存入NBTR0和NBTR1单元。 出口:无,CAN任意两个节点之间的传输距离与其通信波特率有关,当采用Philips公司的SJA1000 CAN通信控制器时,并假设晶振频率为16MHz,通信距离与通信波特率关系如表4-60所示。,表4-60 通信距离与通信波特率关系表,2. CAN接收子程序 程序流程图。CAN接收子程序流程图如图4-43所示。,图443 CAN接收子程序流程图,程序清单。CAN接收子程序清单如下: 入口条件:无。 出口:接收的描述符、数据长度及数据放在RXBF开始的缓冲区中。,3. CAN发送子程序 程序流程图。CAN发送子程序流程图如图4-44所示。,图444
6、 CAN发送子程序流程图, 程序清单。 CAN发送子程序清单如下: 入口条件:将要发送的描述符存入TXBF; 将要发送的数据长度存入TXBF+1; 将要发送的数据存入TXBF+2开始的单元。 出口:无。,4.5 基于PCI总线的CAN智能网络通信适配器的设计 4.5.1 SCADA系统结构,基于CAN现场总线的数据采集与监控(SCADA)系统结构如图4-45所示。,图445 基于CAN现场总线的SCADA系统结构图,4.5.2 PCI总线概述,PCI总线的英文全称为:Peripheral Component Interconnect Spercial Interest Group,简称PCIS
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