基于CAN总线的分布式控制系统

摘   要

基于CAN总线的分布式控制系统,实际上是由CAN节点和CAN总线组成的网络。系统具有很强的扩展性,总线上的节点可以任意增加,并且各个节点都可以向总线发送报文。本论文以两个节点的控制系统为例,介绍了CAN现场总线的特点，CAN控制器SJA1000的功能和CAN2．0B总线协议的基本内容，阐述了一个基于CAN总线的分布式控系统，及其系统性能要求、系统硬件构建、软件设计思路和应用结果，由此说明了CAN总线的优点及其用于工业现场控制系统的一个通用设计过程。

关键词  CAN总线  节点  报文  CAN协议2.0B

目    录

 

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1  现场总线 1

1.2  本课题的研究意义 1

1.3  课题主要研究内容及关键技术 2

第2章 CAN总线 3

2.1  CAN发展史 3

2.2  CAN特点 4

2.3  CAN总线的位数值表示和通信距离 5

2.4  CAN技术规范 6

2.4.1  介绍 6

2.4.2  CAN的层结构 7

2.5  报文传输 8

2.5.1  报文 8

2.5.2  帧格式 8

2.5.3  帧类型 8

2.5.4  数据帧 8

2.5.5  远程帧 13

2.5.6  错误帧 14

2.5.7  过载帧 15

2.5.8  关于帧结构的符合性 15

第3章 硬件设计 16

3.1  系统方框图 16

3.2  节点的电路图 16

3.3  芯片的介绍 17

3.3.1  微控制器89C52 17

3.3.2  CAN通信控制器SJA1000 20

3.3.3  CAN总线驱动器82C250 23

第4章 通信协议设计与软件设计 27

4.1 通信协议设计 27

4.1.1  应用层的定义 27

4.1.2  报文的编写 28

4.2 软件设计 31

4.2.1  初始化过程 32

4.2.2  发送过程 32

4.2.3  接收过程 33

4.3 调试与分析 34

结论 35

致谢 36

参考文献 37

附录1 38

附录2 39