在現(xiàn)場總線概念的出現(xiàn)到現(xiàn)在的近20年時間里，已經(jīng)出現(xiàn)了好幾種現(xiàn)場總線技術并走向成熟。其中CAN總線已被公認為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。CAN是一種由帶有CAN控制器組成的高性能串行數(shù)據(jù)局域通信網(wǎng)絡，是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最初，CAN被設計作為汽車環(huán)境中的微控制器通信，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。由于其具有通信速度快、可靠性高和性能價格比好等突出優(yōu)點，它正越拉越廣泛地應用于汽車、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)業(yè)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械、家用電器及傳感器等領域。圖1所示是典型的CAN總線節(jié)點的系統(tǒng)框圖。 [align=center] 圖1 CAN總線節(jié)點系統(tǒng)框圖[/align] 系統(tǒng)硬件設計 SJA1000獨立CAN控制器是PHILIPS公司PCA82C200CAN控制器的替代產(chǎn)品，它是在完全兼容PCA82C200的基礎上，增加了一種新的工作模式PeliCAN，SJA1000完全支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議。SJA1000的工作模式通過其內(nèi)部的時鐘分頻寄存器中的CAN模式為來選擇。SJA1000可以支持多種為處理器的時序特性，如Intel模式或Motorla模式，SJA1000與微處理器的接口非常簡單，微處理器以訪問外部存儲器的方式來訪問SJA1000。 TJA1050是控制器局域網(wǎng)CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，TJA1050可以為總線提供不同的發(fā)送性能，為CAN控制器提供不同的接收性能。TJA1050主要有以下特征：完全符合ISO 11898標準，最高速到達1Mb/s，輸入級3.3V以及5V器件兼容，至少可以連接110個節(jié)點。本設計的微處理器為89C51負責初始化SJA1000及通過控制SJA1000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務，系統(tǒng)電路圖如圖2所示。 [align=center] 圖2 系統(tǒng)電路圖[/align] CAN控制器SJA1000的數(shù)據(jù)線AD0～AD7連接到51單片機的P0口，連接到基址為0xFA00的外部存儲器片選信號，當訪問地址0xFA00～0xFA31時，CPU可對SJA1000執(zhí)行相應的讀寫操作。SJA1000的、、分別與51對應的引腳相連，接51的使51可以通過中斷方式訪問SJA1000。 系統(tǒng)軟件設計 本設計的系統(tǒng)由4個節(jié)點組成，一個節(jié)點由上位機通過并口轉(zhuǎn)CAN總線的數(shù)據(jù)收發(fā)器構成，另外3個節(jié)點由圖2所示的單片機CAN總線收發(fā)系統(tǒng)構成。單片機系統(tǒng)每秒發(fā)送一幀（8個字節(jié)）數(shù)據(jù)。連接上位機的CAN總線收發(fā)器有相應的上位機測試軟件支持，本文主要介紹單片機CAN總線收發(fā)器的程序設計。圖3是下位機軟件的流程圖。 [align=center] 圖3 下位機主程序流程圖[/align] 系統(tǒng)設計的部分代碼如下： main（） 　�。� Sja_1000_Init（）; //初始化SJA1000 Init_Cpu（）; //初始化CPU Init_T0（）; //初始化定時器 flag_init=0x00; while（1） ｛ if（rcv_flag） //rcv_flag為接受標志位，有接收則單片機進行處理 ｛ rcv_flag=0; BCAN_DATA_RECEIVE（rcv_data）; BCAN_CMD_PRG（0X04）; disp_rec（）; ｝ if（flag_sec） //定時中斷標志為，定時時間到則發(fā)送數(shù)據(jù)幀 ｛ flag_sec=0; send_data[0]=0xaa; send_data[1]=0x08; send_data[2]=DA1; send_data[3]=DA2; 　　send_data[4]=DA3; 　　send_data[5]=DA4; 　　send_data[6]=DA5; 　　send_data[7]=DA6; 　　send_data[8]=DA7; 　　send_data[9]=DA8; BCAN_DATA_WRITE（send_data）; BCAN_CMD_PRG（0X01）; ｝ if（err_flag） ｛ err_flag=0; disp_err（）; Sja_1000_Init（）; ｝ display（a）; //循環(huán)顯示接受數(shù)據(jù) 　　SJA1000的初始化過程包括申請進入復位狀態(tài)，設置總線波特率，設置輸出方式，開放錯誤中斷、接受和發(fā)送中斷。在進行數(shù)據(jù)發(fā)送時數(shù)據(jù)包前兩個字節(jié)0Xaa、0X08為描述符，包括11位長的ID（標志符）\1位RTR\4位描述數(shù)據(jù)長度的DLC共16 位。BCAN_DATA_RECEIVE（rcv_data），為89C51對SJA1000的讀數(shù)據(jù)函數(shù)其具體函數(shù)定義： 　bit BCAN_DATA_RECEIVE（unsigned char ＊RcvDataBuf） ｛ unsigned char TempCount; SJA_BCANAdr = REG_STATUS; //訪問地址指向狀態(tài)寄存器 if（（＊SJA_BCANAdr&0x01）==0） //判斷報文是否有效 ｛ return 1; ｝ SJA_BCANAdr = REG_RxBuffer2; //訪問地址指向接收緩沖區(qū)2 if（（＊SJA_BCANAdr&0x10）==0） //如果是數(shù)據(jù)幀 ｛ TempCount=（＊SJA_BCANAdr& 0x0f）+2; //計算報文中數(shù)據(jù)的個數(shù) ｝ else ｛ TempCount=2; ｝ SJA_BCANAdr = REG_RxBuffer1; //訪問地址指向接收緩沖區(qū)1 memcpy（RcvDataBuf, SJA_BCANAdr,TempCount）;//讀取接收緩沖區(qū)的報文 return 0; ｝ 　　此函數(shù)僅限于CAN控制器接受數(shù)據(jù)，返回值如果為0表示接受成功，如果為1表示接受失敗。 　　BCAN_DATA_WRITE（send_data）函數(shù)是89C51對SJA1000的寫數(shù)據(jù)函數(shù)其具體定義如下： 　　bit BCAN_DATA_WRITE（unsigned char ＊SendDataBuf） 　　 ｛ 　　 unsigned char TempCount; 　　 SJA_BCANAdr = REG_STATUS; //訪問地址指向狀態(tài)寄存器 　　 if（（＊SJA_BCANAdr&0x08） == 0） //判斷上次發(fā)送是否完成 　　 ｛ 　　 return 1; 　　 ｝ if（（＊SJA_BCANAdr&0x04）==0） //判斷發(fā)送緩沖區(qū)是否鎖定 　　 ｛ 　　 return 1; 　　 ｝ 　　 SJA_BCANAdr = REG_TxBuffer1; //訪問地址指向發(fā)送緩沖區(qū)1 if（（SendDataBuf[1]&0x10）==0） //判斷RTR，從而得出是數(shù)據(jù)幀還是遠程幀 ｛ TempCount =（SendData Buf[1]&0x0f）+2; //輸入數(shù)據(jù)幀 　　 ｝ 　　 else 　　 ｛ 　　 TempCount =2; //遠程幀 memcpy（SJA_BCANAdr,SendDataBuf,TempCount）; 　　 return 0; 　�。� 此函數(shù)將待發(fā)送的特定幀各式的數(shù)據(jù)，送入SJA1000發(fā)送緩存區(qū)中，然后啟動，函數(shù)返回0表示將數(shù)據(jù)成功的送至發(fā)送緩沖區(qū)，返回1表示上一次的數(shù)據(jù)正在發(fā)送。 系統(tǒng)組網(wǎng)相對容易只需把各個節(jié)點掛在同一條雙絞線上即可，啟動上位機的CAN收發(fā)器，用來監(jiān)視總線數(shù)據(jù)狀態(tài)。每當啟動一個下位機CAN收發(fā)器，上位機的測試軟件就可以每隔一秒鐘收到由同一CAN收發(fā)器發(fā)送的數(shù)據(jù)幀。實驗結(jié)果顯示當3臺下位機CAN總線同時發(fā)數(shù)時數(shù)據(jù)接收端沒有數(shù)據(jù)丟失和總線沖突現(xiàn)象。 結(jié) 語 現(xiàn)場總線有著巨大的發(fā)展?jié)摿�，它將給自動控制領域的變革帶來深遠的影響。我們設計的CAN總線收發(fā)器具有通用性，在本系統(tǒng)設計的基礎上只需要相應的修改數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議即可應用于各個CAN總線的數(shù)傳系統(tǒng)。 參考文獻： 1． 陳立元主編. Visual Basic實現(xiàn)串并行通信技術. 清華大學出版社，2001 2． 張學忠，王福成主編. Visual Basic控件應用編程實例教程. 北京希望電子出版社，2002 3． 馬希榮主編. Visual Basic 6.0 程序設計. 機械工業(yè)出版社，2004 4． 彭禹皓. 基于單片機和CAN控制器的嵌入式系統(tǒng). 微計算機信息，2007，4-2：33-35