用87C196NT單片機(jī)實(shí)現(xiàn)CAN總線通信

1 CAN總線簡(jiǎn)介

CAN（Controller Area Network）即控制器局域網(wǎng)，主要用于各種設(shè)備監(jiān)測(cè)及控制的一種現(xiàn)場(chǎng)總線。CAN總線最初是由德國(guó)Bosch公司為汽車的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。CAN總線具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想，良好的功能特性和極高的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)。具體來(lái)講，CAN總線具有如下特點(diǎn)：

*結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只有2根線與外部相連，且內(nèi)部含有錯(cuò)誤探測(cè)和管理模塊。

*通信方式靈活?？梢远嘀鞣绞焦ぷ鳎W(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。

*可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

*網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息可分成不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。

　　
*CAN總線通信格式采用短幀格式，每幀字節(jié)數(shù)最多為8個(gè)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)及測(cè)試數(shù)據(jù)的一般要求。同時(shí)，8個(gè)字節(jié)也不會(huì)占用總線時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而保證了通信的實(shí)時(shí)性。[next]

*采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。當(dāng)2個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。這大大地節(jié)省了總線仲裁沖突時(shí)間，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

*直接通信距離最大可達(dá)10km（速率5kb/s以下），最高通信速率可達(dá)1Mb/s（此時(shí)距離最長(zhǎng)為40m）；節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個(gè)，通信介質(zhì)可以是雙絞線、網(wǎng)軸電纜或光導(dǎo)纖維。

*CAN總線通信接口中集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等多項(xiàng)工作。

*CAN總線采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。

CAN總線的以上特點(diǎn)，為工業(yè)控制系統(tǒng)中高可靠性的數(shù)據(jù)傳送提供了一種新的解決方案。其在國(guó)外工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)國(guó)內(nèi)的許多工業(yè)控制領(lǐng)域也開始使用基于CAN的現(xiàn)場(chǎng)總線。CAN總線已成為最有發(fā)展前途的4種現(xiàn)場(chǎng)總線之一。