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CAN总线通信系统的研究与设计-方案运用

时间:2023-08-02 01:37:01

1 CAN总线介绍

控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)是一种串行多主站控制器局域网总线。它具有很高的网络安全性、通信可靠性和实时性,而且简单实用,网络成本低,特别适用于环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境。CAN总线可有效支持分布式控制或实时控制。该总线的通信介质可以是双绞线、同轴电缆或。其主要特点如下:

(1)CAN总线为多主站总线,各节点可在任意时刻向网络上的其他节点发送信息,且不分主从;

(2)CAN总线采用独特的非破坏性总线仲裁技术,高优先级节点优先传送数据,故实时性好;

(3)CAN总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能;

(4)CAN总线采用短帧结构,每帧有效字节数最多为8个,数据传输时间短,并有CRC及其他校验措施,数据出错率极低;

(5)CAN总线上某一节点出现严重错误时,可自动脱离总线,而总线上的其他操作不受影响;

(6)CAN总线系统扩充时,可直接将新节点挂在总线上,因而走线少,系统扩充容易,改型灵活;

(7)CAN总线的最大传输速率可达1 Mb/s,直接通信距离最远可达10 km(速率在5 Kb/s以下);

(8)CAN总线上的节点数取决于总线驱动电路,在标准帧(11位报文标识符)时,可达到110个,而在扩展帧(29位报文标识符)时,个数不受限。

2 单片机与数字信号处理器CAN通信系统电路设计

单片机与数字信号处理器种类较多,在研究其通信系统时,以广泛使用的MCS-51单片机以及适于运动控制的美国()公司TMS320LF2407为例进行研究。

2.1 单片机通信系统接口电路设计

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