CAN總線技術與應用系統(tǒng)設計/電氣信息工程叢書

《CAN總線技術與應用系統(tǒng)設計》根據作者龍志強、李曉龍、竇峰山、郝阿明多年來從事CAN總線教學和科研實踐經驗編寫而成。在介紹CAN總線基本概念、技術規(guī)范基礎上，介紹了CAN總線控制器SJA1000和典型CAN總線驅動器的應用，詳細介紹了3種典型的具有CAN總線接口的微處理器及應用，重點對CAN總線與計算機的接口進行了分析與設計，論述了CAN總線的工程應用，給出了CAN總線的應用層協議，最后介紹了CAN總線的工程應用案例。書中所給出的相關原理圖和示例程序可供讀者應用時參考，這些資料已通過了實踐驗證。每章配有習題，以指導讀者進行深入的學習。

《CAN總線技術與應用系統(tǒng)設計》不僅可供有關工程技術人員參考，也可作為自動化專業(yè)高年級本科生、相關專業(yè)控制類研究生的教材。

控制器局部網(CAN-ControllerAreaNetwork)是Bosch公司為現代汽車應用領先推出的一種多主機局部網，由于其卓越性能現已廣泛應用于工業(yè)自動化、多種控制設備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。控制器局部網將在我國迅速普及推廣。本書對控制器局部網的原理、器件和應用編程以及有關技術規(guī)范和國際標準進行了全面、系統(tǒng)的論述，書中首次透明地公布了一個基于CAN總線的系統(tǒng)模型設計實例，包括系統(tǒng)組成、系統(tǒng)硬件電路和系統(tǒng)軟件設計。山于理論和應用緊密結合和便于自學的特點，本書既可以作為大專院校有關專業(yè)的參考教材和教學參考用書，也可以作為有志于微控制器和總線技術開發(fā)及應用人員的實用參考工具書和自學用書。

CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發(fā)的一種串行數據通信協議，它是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。通信速率最高可達1Mbps。

完成對通信數據的成幀處理

CAN總線通信接口中集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。

使網絡內的節(jié)點個數在理論上不受限制

CAN協議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼。采用這種方法的優(yōu)點可使網絡內的節(jié)點個數在理論上不受限制，數據塊的標識符可由11位或29位二進制數組成，因此可以定義2或2個以上不同的數據塊，這種按數據塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數據，這一點在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。數據段長度最多為8個字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數據的一般要求。同時，8個字節(jié)不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。CAN協議采用CRC檢驗并可提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性。CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設計，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設備的互連，因此，越來越受到工業(yè)界的重視，并已公認為最有前途的現場總線之一。

可在各節(jié)點之間實現自由通信

CAN總線采用了多主競爭式總線結構，具有多主站運行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點。CAN總線上任意節(jié)點可在任意時刻主動地向網絡上其它節(jié)點發(fā)送信息而不分主次，因此可在各節(jié)點之間實現自由通信。CAN總線協議已被國際標準化組織認證，技術比較成熟，控制的芯片已經商品化，性價比高，特別適用于分布式測控系統(tǒng)之間的數據通訊。CAN總線插卡可以任意插在PC AT XT兼容機上，方便地構成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。

結構簡單

只有2根線與外部相連，并且內部集成了錯誤探測和管理模塊。

傳輸距離和速率

CAN總線特點:(1) 數據通信沒有主從之分，任意一個節(jié)點可以向任何其他(一個或多個)節(jié)點發(fā)起數據通信，靠各個節(jié)點信息優(yōu)先級先后順序來決定通信次序，高優(yōu)先級節(jié)點信息在134μs通信; (2) 多個節(jié)點同時發(fā)起通信時，優(yōu)先級低的避讓優(yōu)先級高的，不會對通信線路造成擁塞; (3) 通信距離最遠可達10KM(速率低于5Kbps)速率可達到1Mbps(通信距離小于40M);(4) CAN總線傳輸介質可以是雙絞線，同軸電纜。CAN總線適用于大數據量短距離通信或者長距離小數據量，實時性要求比較高，多主多從或者各個節(jié)點平等的現場中使用。