基于can总线实现的pc机与单片机的通信new

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1、万方数据第34卷增刊2中南工业大学学报(自然科学版)J．CENT．SOUTHUNIV．TECHNoL．2003年7月基于CAN总线实现的PC机与单片机的通信冯瑛，张泰山，余君兰(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：简要介绍了CAN总线的特点及HK—CAN30BCAN总线通信板的应用，分析了系统的硬件组成原理以及上、下位机通信程序的设计．关键词：CAN总线；PC机；单片机；通信中图分类号：TP273CAN即控制器局域网络．由于CAN总线本身的特点，其应用范围已遍及从高速网络到低成本的多线路网络．用CAN总线很容易实现单片机的

2、多机对等式通信，但是在工业控制中，集中的系统监控是必不可少的．在此，作者主要研究用HK—CAN30B通信卡实现PC机与单片机的通信．1CAN总线的技术特点CAN属于总线式串行通信网络，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有可靠性，实时性和灵活性：(1)CAN为多主方式工作，网络上任意节点可在任一时刻主动向网络上其他节点发送信息，不分主从，无需站地址等节点信息，网络上的节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求．(2)CAN采用非破坏性总线仲裁技术，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪现象．(3)CAN通过报文滤波实现点对点、一

3、点对多点的传送接收数据，无需专门的调度．(4)直接通信距离最远可达10km，通信速率最高可达1Mbps，CAN上的节点数目前可达110个，通信电缆可为双绞线，同轴电缆或光纤，灵活方便．2基于CAN总线的上下位机系统软硬件设计2．1系统硬件设计过程系统的组成原理如图1所示．下位机的每收稿日期：2003—03—12一个节点由80C196单片机、CAN控制器SJAl000和CAN收发器82C250组成，上位机插入1块CAN通信卡HK—CAN30B，以实现上下位机的通信．下位机的数据经过80C196单片机处理以后，以CAN的格式写入CAN控制器的发送

4、缓冲区，并启动发送命令，把数据发送到CAN总线上．上位机的CAN通信卡接收到信息包以后向窗口发送1个消息，用户接到消息以后调用接收函数从虚拟设备的缓冲序列中读取所有的信息包，直到队列空，并进行相应的处理．上位机发送数据只需调用发送函数，由CAN通信卡将要发送的信息包发送到总线上．下位机cAN控制器接收后将信息存放在CAN控制器的接收缓冲区，然后向单片机发送中断信号，或者由单片机不断进行查询读取CAN控制器接收缓冲区的信息包．下位机CAN总线通信接口电路图如图2所示．采用82C250CAN收发器以增强CAN总线的驱动能力，在CAN控制器与CAN

5、收发器之间用6N137120QCAN总线通用PC机网l接El卡ICAN收发器l{ICAN收发器20QCAN控制器llCAN控制器l一节点单片机卜⋯·iI单片机图1系统的组成原理图万方数据2003年7月冯瑛，等：基于CAN总线实现的PC机与单片机的通信．⋯6N37"：tOGn80C196SJAl000蚤劢(』iVcc／!}／RXDADo～×1}-1TXD----I1oAD，ADo’。臣4．7kQAD，●_一'’_V。。6N137GND-LN390Q?390Q1"4Exint。QINT．r——亡=hRS∞r点E■毛7l‘1厂一lADI5—D～CS

6、一GNoil00nFT，K200kQTXn{QnnlT彳卜1图2下位机CAN总线通信接口电路图实现电流隔离，防止线路间的串扰．总线的2个末端各接1个120Q的终端负载电阻以抑制总线上信号的反射．RXl的电位保持在2．5V左右，CDR寄存器中的CBP位应置零，以形成CAN要求的逻辑电平．2．2系统通信的软件设计通信软件主要有初始化程序、发送程序、接收程序3部分组成．初始化主要是通过对CAN控制器控制段中的寄存器写入控制字以确定控制器的工作方式等．在上电复位、硬件复位和软件复位(运行期间给CAN控制器发1个复位请求，置复位请求位为1)期间，必须对

7、CAN控制器进行初始化．对初始化程序有如下几点说明：(1)时钟分频寄存器CDR．0—1(屏蔽CLKOUT引脚)，CDR．6—1(置位CBP位)，CDR．7=1(CAN控制器工作于basicCAN模式)．(2)接收码寄存器ACR和接收屏蔽寄存器AMR：ACR．7～ACR．0和报文标识符的最高8位(ID．10～ID．3)必须等于由接收屏蔽寄存器相关屏蔽的那些位，或者满足以下等式报文才予以接收：[(ID．10～ID．3)一(AC．7～AC．0)]或(AM．7～AM．O)=11lll儿1B，程序中设定该下位机只接收标识符为ID．10～ID．3—000

8、00010B的报文．(3)总线定时器BTR0和BTRI的值决定了CAN控制器的波特率预设值、同步跳转宽度、每1个位周期的长度、采样点的位置以及在每1个采样点的采样数