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现场can总线的认识
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物联网工程1202班
杨红
2012234050223

现场can总线的认识
一Can总线基本概念
CAN是ControllerAreaNetwork的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议。在汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，在欧洲已是汽车网络的标准协议。CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
二Can总线的特点
(1)它是一种多主总线，即每个节点机均可成为主机，且节点机之间也可进行通信。(2)通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1Mb/s。(3)CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。(4)CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，雨代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义211或229个不同的数据块，这种数据块编码方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分步式控制中非常重要。(5)数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而倮证了通信的实时性。(6)CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN总线所具有的卓越性能、极高的可靠性和独特设计，特别适合工业设各测控单元互连。因此备受工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
三、CAN的工作原理当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。CAN总线的报文发送和接收参见图1。当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。
由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供的新站是纯数据接收设备时,数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。它允许分布过程同步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得,而无须每个控制器都有自己独立的传感器。
四Can总线所学SJA1000寄存器的基本设置
1SJA1000寄存器初始化配置顺序
（1）进入复位模式，进行配置
（2）配置时钟分频寄存器，决定Peil模式还是Basic模式。
（3）配置总线定时寄存器，确定波特率。
（4）配置中断使能寄存器，决定使用那几个中断
（5）配置输出控制寄存器
（6）配置验收码和屏蔽码，决定接收哪一类节点的数据
（7）退出复位模式，进入正常工作模式。
2发送数据顺序
（1）查询状态寄存器，判断是否正在接收，是否正在发送，是否数据缓冲区被锁。
（2）配置发送缓冲区。
（3）配置命令寄存器，启动发送。
3接收数据顺序
（1）采用中断接收，关CPU中断。
（2）判断是不是接收中断。
（3）判断是远程帧还是数据帧
（4）读取数据
（5）开中断
五Can总线技术规范
1.数据帧
数据帧由7个不同的位场组成：帧起始（StartofFrame）、仲裁场（ArbitrationFrame）、控制场（ControlFrame）、数据场（DataFrame）、CRC场（CRCFrame）、应答场