基于CAN总线的通信节点设计

基于CAN总线的通信节点设计王云午,魏宗寿(　　730070)　:介绍了基于CAN总线的通信节点设计方法。在分析CAN总线的主要技术特性及CAN总线在工业控制系统中所处的位置之后,给出了设计CAN通信节点选用的器件及其硬件特性和通信节点的硬件设计框图。描述了CAN节点软硬件设计方法,同时给出了CAN控制器的初始化流程以及发送、接收程序流程图。介绍的设计方法易于掌握且具有较强的灵活性和通用性,可用于多种工业现场控制。:CAN总线;SJA1000;总线缓冲器;通信节点:TN919　　　　　:B　　　　　:1004373X(2008)0307203DesignofCommunicationNodeBasedonCANBusWANGYunwu,WEIZongshou(KeyLaboratoryofOpto-TechnologyandIntelligentControlMinistryofEducation,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou,730070,China)Abstract:ThispaperintroducesthewayofdesigningcommunicationnodebasedonCANbus.AfterintroducingthemaintechnicalcharacteristicofCANbusanditspositionintheindustrialcontrolsystem,itgivescomponentsfordesigningcommu-nicationnodeofCANbusanditscharacteristicofhardwareanditalsogivesthedesigningchartofhardwareofcommunicationnode.Thedesignofhardwareandsoftwareisdescribedinthispaper,italsogivestheinitializationprocessofCANcontrollerandtheflowchartofsendingandreceivingdataprogram.Themethodofdesigninthispaperiseasytograspandisflexibilityandversatility,itcanbeusedtocontrolinmanyindustryfields.Keywords:CANbus;SJA100;busbuffer;communicationnode:200706081　　2080,BOSCHCAN(ControllerAreaNetwork,)。CAN、、、。1993ISOISO11898CANISO11519CAN,CAN、。CAN:(1)CAN,,。(2)CAN,;134μm。(3)CAN10km(5kb/s);1Mb/s(40m)。(4)CAN、,“”。(5)CAN(CSMA/CD),,,,()。(6)CAN,,。(7)CAN,CANCRC,。(8)CAN,。2　1。,CANPC,CAN,。72:CAN,,PC。CAN。,CPU,,,。CAN:,PHILIPSPCA82C200,SJA1000,INTEL82526,82527;CAN,P8XC591。PHILIPSSJA1000TJA1050。图1　应用CAN总线的工业控制系统2.1　SJA1000特性及内部结构SJA1000,PHILIPSPCA82C200。(PeliCAN),CAN2.0B。SJA1000:(1)PCA82C200CAN;(2)PCA82C200(BasicCAN);(3)(64BFIFO);(4)1129CAN2.0B;(5)1Mb/s;(6)(bitposition);(7)(、);(8)CAN;(9)。2.2　TJA1050特性TJA1050PHILIPS,PCA82C250。CANCAN。TJA1050:(1)ISO11898;(2);(3)CANHCANL,;(4),;(5)();(6)110。3　CAN3.1　CAN节点硬件电路设计的原理2。ATMELATmega128,TJA1050。ATmega128ATMELRISC8,:(1)RISC,,;(2)128kB10000FLASH;(3),;(4),810ADC,I/OAD;(5)RC,;(6)6:、ADC、、、StandbyStandby;(7)2UART,SPI;(8)/。图2　CAN节点硬件电路原理图3.2　节点硬件设计的部分说明(1)SJA1000PeliCAN,,SAJ1000。(2)TJA1050EMC,PCA82C250/25120dB。STJA1050。:S,TJA1050。S,。TJA1050,。S,TJA1050,CAN,TJA1050CAN,。(3)CAN,,73《》20083266　。4　CANCAN3:SJA1000、、。CAN3,3CAN。3。4.1　SJA1000初始化子程序SJA1000、。,、、01。SJA10002:。,SJA1000。、、、。,CAN,3。图3　SJA1000初始化流程图4.2　发送与接收子程序CAN,IDCAN,,CAN。,CPU。,4。图4　发送与接收程序流程图5　　CSMA/CDCAN“”。,CAN,,,,。CAN。参　考　文　献[1],,.CAN[M].:,2003.[2].[M].:,2005.[3],,,.AVR[M].:,2001.[4],,.CAN[J].,2004(1):54-56.　王云午　男,1980年出生,内蒙古镶黄旗人,兰州交通大学在读研究生。主要研究方向为智能控制。魏宗寿　男,1954年出生,甘肃省天水市人,兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室研究员。主要研究领域为交通信息工程及控制。74:CAN