基于ADμC812的CAN總線(xiàn)智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

摘要：介紹了一種用單片機(jī)ADμC812、CAN總線(xiàn)控制器SJA1000和CAN總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器POA82C250組成的CAN總線(xiàn)智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案，給出了該節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)方法，同時(shí)介紹了CAN總線(xiàn)的主要特點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞：CAN總線(xiàn)；ADμC812；數(shù)據(jù)采集卡

１　引言

ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）總線(xiàn)協(xié)議最初是以研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著稱(chēng)的德國(guó)ＢＯＳＣＨ公司開(kāi)發(fā)的，它是一種支持分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的串行通信局域網(wǎng)。目前，ＣＡＮ總線(xiàn)以其高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信中。ＣＡＮ總線(xiàn)具有以下一些技術(shù)特性：

●多主方式工作，采用非破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的總線(xiàn)仲裁技術(shù)；

●借助接收濾波可實(shí)現(xiàn)多地址的幀傳送；

●數(shù)據(jù)采用短幀結(jié)構(gòu)，抗干擾性強(qiáng)，數(shù)據(jù)幀的信息ＣＲＣ校驗(yàn)及其它錯(cuò)誤檢測(cè)措施完善；

●發(fā)送期間丟失仲裁或由于出錯(cuò)而遭破獲的幀可以自動(dòng)重發(fā)；

●嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉總線(xiàn)功能，以使總線(xiàn)其它操作不受影響。

    ＣＡＮ總線(xiàn)符合ＩＳＯ１１８９８標(biāo)準(zhǔn)，最大傳輸速率為１ＭＢ／ｓ時(shí)?傳輸距離最大為４０ｍ；傳輸速率為５ｋＢ／ｓ時(shí)的最大傳輸距離為１０ｋｍ。ＣＡＮ總線(xiàn)的傳輸介質(zhì)可為雙絞線(xiàn)、同軸電纜等。由于ＣＡＮ總線(xiàn)是一種很有發(fā)展前景的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，因此?得到了國(guó)際上很多大公司的支持，加之基于ＣＡＮ總線(xiàn)的硬件接口簡(jiǎn)單，編程方便，系統(tǒng)容易集成。因此?它特別適用于系統(tǒng)分布比較分散、實(shí)時(shí)性要求高、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾大的場(chǎng)合。

２　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

由于ＣＡＮ總線(xiàn)采用多主方式工作，所以它具有與ＤＣＳ控制系統(tǒng)不一樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其控制系統(tǒng)的構(gòu)成由計(jì)算機(jī)和智能節(jié)點(diǎn)組成，圖１所示是其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是所有的節(jié)點(diǎn)（包括上位ＰＣ機(jī)）都能以平等的地位掛接在總線(xiàn)上。一個(gè)ＣＡＮ總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)通常至少包括三個(gè)部分，即負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)任務(wù)控制的單片機(jī)、ＣＡＮ總線(xiàn)控制器以及ＣＡＮ總線(xiàn)收發(fā)器。本文給出的就是一個(gè)可完成數(shù)據(jù)采集功能的ＣＡＮ節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法。

３　ＣＡＮ節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)

本ＣＡＮ節(jié)點(diǎn)的電路原理簡(jiǎn)圖如圖２所示。該電路的三個(gè)核心器件是單片機(jī)ＡＤμＣ８１２?１?、獨(dú)立的ＣＡＮ總線(xiàn)控制器ＳＪＡ１０００和ＣＡＮ總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器ＰＣＡ８２Ｃ２５０。其中ＳＪＡ１０００?２?和ＰＣＡ８２Ｃ２５０兩者的組合應(yīng)用已經(jīng)在很多ＣＡＮ總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中用到，而本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)就在于，它是根據(jù)要完成數(shù)據(jù)

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