基于can总线的数据通讯接口的设计

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1、基于CAN总线的数据通讯接口的设计展恩颖（自动化部特钢维护车间技术组）摘要：现场总线是自动化领域的计算机网络，是当今自动化领域技术发展的热点之一。它以总线为纽带，将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络，是一种双向串行多节点数字通信的系统。CAN总线也是现场总线的一种，它最初被应用于汽车的控制系统中。由于其卓越的性能，CAN总线的应用范围已不再局限于汽车工业，被广泛应用到自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个领域。关键词：CAN总线；dspic30f5011；M9020-FNU20；CTM1050；ABSTRACT：Fi

2、eldbusisakindofcomputernetworkinautomatizationfieldandithasbeenoneofthehotspotsofautomatizationfields’techniquedevelopment.Fieldbusconnectsthefieldequipmentswithabusandmakesanetworkthroughwhichinformationcanbeexchangedmutually.Sofieldbusisasystemwhichcantransmitdigita

3、lsignalsintwodirectionsamongmanynodes.CANisalsoonekindoffieldbus.Originally,it’sappliedinthecontrolsystemsofcarindustryButitsapplicationisnotlimitedinautomobileindustryforitsexcellentperformancenow.It’salsoappliedinAutomaticcontrol.Buildingautomatization,Mechanicaltre

4、atmentequipmentsandsoon.KEYWORDS:CANbus;dspic30f5011;M9020-FNU20;CTM1050;0引言现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作————————————————作者简介：展恩颖（1988–），男，山东省莱芜市，2010年毕业于青岛科技大学测控技术与仪器专业，现为自动化部特钢维护车间技术员。的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。CAN总线全称为ControllerAreaNetwork,即控制器局域网，CAN总线是国际上应用最广泛

5、的现场总线之一。现场总线是20世纪90年代迅速发展起来的工业控制系统技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的实用技术之一。近年来才在中国获得初步发展。当计算机网络技术，特别是互联网技术得到广泛应用后，人们对企业生产过程的控制提出了更高的要求，企业与外界信息沟通的范围不断扩大，这就需要把大量的现场信息送到外面，又需要远程对现场进行诊断、维护和服务，实现从现场控制到监控、管理、决策等各层次的信息交换和集成。现场总线顺应了这种要求的发展，具有便于系统功能扩充，结构改型方便，系统结构简洁，可靠性高，全数字化信号精度比传统的模拟信号高，

6、高度分散控制使风险得到彻底分散，维护性好，可预防性诊断和维护，具有高度的系统集成主动权，提供更丰富的现场信息等优点。被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。1CAN总线技术规范1.1CAN总线的分层结构CAN遵从ISO/OSI标准模型，按照这个标准的模型，CAN结构划分为两层：数据链路层（包括逻辑链路控制子层LLC和媒体访问控制子层MAC）和物理层。在CAN技术规范2.0版本中，数据链路层的LLC和MAC子层服务及功能被描述为“对象层”和“传输层”。CAN的分层结构如下图1-1。数据链路层逻辑链路控制子层LLC接

7、收滤波超载通知恢复管理介质访问控制子层MAC数据封装/拆装帧编码（填充/消除填充）介质访问管理错误检测错误标定应答串行化/解串行化物理层物理信令PLS位编码/解码位定时同步驱动器/接收器特征图1-1CAN分层结构图Fig1-1CANhierarchicalstructurediagramLLC子层的主要功能是：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由LLC子层接收的报文已被接收，并为恢复管理和通知超载提供信息。MAC子层的功能主要是传送规则，亦即控制帧的结构、执行仲裁、错误检测、出错标定和故障界定。物理层的功能是有关全部电气特性在

8、不同节点问的实际传送。CAN技术规范2.0B定义了数据链路中的MAC子层和LLC子层的一部分，并描述与CAN有关的外层。物理层定义了信号怎样进行发送，因而，涉及位定时、位编码元和同步的描述。在这部分技术规范中，未定义物理层中的驱动器／接收器特性，以