基于CAN总线实现的PC机与单片机的通信.pdf

中南工业大学学报(自然科学版) 第34卷增刊2 2003年7月 J．CENT．SOUTHUNIV．TECHNoL． 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：TP273 CAN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多 机对等式通信，但是在工业控制中，集中的系统监控 信．下位机的数据经过80C196单片机处理以后，以 是必不可少的．在此，作者主要研究用HK— CAN的格式写入CAN控制器的发送缓冲区，并启 CAN30B通信卡实现PC机与单片机的通信． 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 1 CAN总线的技术特点 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 CAN属于总线式串行通信网络，与一般的通信 相应的处理．上位机发送数据只需调用发送函数，由 总线相比，CAN总线的数据通信具有可靠性，实时 CAN通信卡将要发送的信息包发送到总线上．下位 性和灵活性： 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 (1)CAN为多主方式工作，网络上任意节点可 单片机不断进行查询读取CAN控制器接收缓冲区 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 的信息包． 成不同的优先级，可满足不同的实时要求． 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 (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、一点对多 点的传送接收数据，无需专门的调度． 通用PC机 (4)直接通信距离最远可达10km，通信速率最 网 l接El卡I 高可达1Mbps，CAN上的节点数目前可达110个， CAN总线 通信电缆可为双绞线，同轴电缆或光纤，灵活方便． 120Q 20Q CAN收发器l {ICAN收发器 2 基于CAN总线的上下位机系统软 硬件设计 CAN控制器l lCAN控制器l一节点 单片机 卜…·iI单片机 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 图1