can网络通讯实验板课程设计毕业设计（论文）

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1、西华大学课程设计说明书说明书目录1前言12系统设计22.1硬件设计22.1.1硬件方案比较22.1.2硬件方案论证32.1.3硬件方案选择42.2硬件设计42.1软件设计方案73系统硬件设计83.1CAN总线介绍83.2从站CAN总线接口电路83.3硬件模块说明93.4CAN电路接线103.5CAN总线控制器SJA1000103.6CAN控制器接口PCA82C250104系统软件设计114.1程序流程图114.1.1主程序流程图114.1.2初始化子程序流程图114.1.3发送数据子程序流程图124.1.4

2、接收数据子程序流程图134.2软件实现过程134.2核心源程序155系统调试215.1PC机与下位机的通讯调试215.2CAN总线调试215.3单片机最小系统电路的调试215.4综合调试225.5最终实现效果225.6测试仪器226结果分析及心得体会236.1结果分析236.2心得体会236.2.2CAN总线的其他应用237参考文献25附录：系统设计原理图2626第页西华大学课程设计说明书说明书1前言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

3、点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(ControllerAreaNetwork)属于现场总线的范畴，是一种多主方式的串行通讯总线，数据通信实时性强。与其它现场总线比较而言，CAN总线具有通信速率高、容易实现、可靠性高、性价比高等诸多特点。本系统要在单片机中实现CAN总线的接口，通过CAN总线，实现两个模块之间的数据通讯。系统主要由四部分所构成：PC机、微控制器80C51、独立CAN通信控制器SJA1000和CAN总线收发器PCA82C250。微处理器80C51负责SJA1000的初始化

4、，通过控制SJA1000实现数据的发送和接收等通信任务。CAN总线节点的软件设计主要包括三大部分：CAN节点初始化、报文发送和报文接收。本系统通过扩展CAN总线控制器SJA1000，在单片机系统中实现了CAN总线的接口，并且编写了SJA1000的驱动程序，通过读写其的内部寄存器，完成工作方式的设置、接收滤波方式的设置、接收屏蔽寄存器（AMR）和接收代码寄存器（ACR）的设置、波特率参数设置和中断允许寄存器（IER）的设置等基本操作；利用各基本操作，完成了对SJA1000的初始化，并且实现了数据发送和接收。2

5、6第页西华大学课程设计说明书说明书2系统设计要实现一个系统的某些功能往往不只一种方法和途径，我们可以通过不同的方法实现相同的功能，因此我们需要从各个角度进行综合考虑，如各个方案的可行性、实用性、稳定性、实现的难度等。从而选择较好的一种方案进行设计。下面对本设计的各个模块进行方案对比，以选择较为合理的设计方案。2.1硬件设计2.1.1硬件方案比较方案一：本方案是基于三星公司的ARM微处理器S3C2440与PHILIPS公司的CAN控制器SJA1000的嵌入式控制系统，在本系统中，S3C2440直接与SJA10

6、000相连接，由S3C2440控制CAN收发器。S3C2440是高速的微处理器，其最高的工作频率可以达到533MHz，且内部资源十分丰富，十分适合嵌入式便携式产品的应用和开发，该方案的框架图如图2.1所示。ARM9微处理器（s3c2440）CAN收发器（SJA1000）CAN接口芯片（PCA82C250）ARM9微处理器（s3c2440）CAN接口芯片（PCA82C250）CAN收发器（SJA1000）ARM9微处理器（s3c2440）ARM9微处理器（s3c2440）CAN总线图2.1基于嵌入式的系统框图

7、但由于S3C2440的硬件电路连接十分复杂，对于绘制PCB板有很大的难度，且加工工艺要求比较高，一般是六层板加工工艺，对于单个加工来说加工成本非常高，且使用起来也比80C51要复杂很多，对于本设计来说很浪费资源和成本。26第页西华大学课程设计说明书说明书SJA1000的设计是基于早期的8051单片机的应用，对于从站控制器可以直接与单片机的总线相连接，但不能直接与s3c2440连接，因为s3c2440的地址总线和数据总线完全是分开的，所以还需要模拟出类似80C51单片机的外部存储器时序才能使用，这样接口连接也

8、不能够直接对应。SJA1000一般是5V电压供电，而s3c2440一般为3.3V供电，其接口电压最高只能达到3.3V，所以电平也不兼容，要用特殊的转接电路才能实现连接。这样在硬件和软件都增加了很大的难度，因此很难实现功能。方案二：本方案通过PC机进行上位机控制，80C51与PC机串行通信，设置SJA1000工作于Intel模式，由PC机发送的数据写入SJA1000并通过CAN收发器发送。接收数据是通过中断进行的，