第5章网络接口11、12祥解.ppt

数据帧格式 帧起始（SOF）仅由一显位构成。 仲裁场（标准格式）由11位标识符ID28～D18。 控制场由6个位组成。 数据场：0～8个字节，8位/字节。 CRC场由15位CRC序列和1位CRC界定符组成。 应答场为2位。 帧结束由7个隐位组成。 （4）位仲裁技术 CAN总线使用的是一种叫做“载波监测，多主掌控/冲突避免”的通信模式。 这就允许在总线上的任一设备有一定的机会取得总线的控制权来向外发送信息。如果在同一时刻有两个以上的设备欲发送信息，就会发生数据冲突，CAN总线能够实时地检测这些冲突情况并做出相应的仲裁，而使得获得仲裁的信息帧不受任何损坏的继续传送。 ※ 位仲裁技术原理 ①CAN总线当总线空闲时呈隐性电平，此时任何一个节点设备都可以向总线发送一个显性电平作为一个帧的开始。 ②如果有两个或两个以上的节点设备同时发送，就会产生竞争。 ③CAN做了改进，是按位对标识符进行仲裁。各发送节点设备在向总线发送电平的同时，也对总线上的电平进行读取，并与自身发送的电平进行比较，如果电平相同则继续发送下一位，不同则停止发送，退出总线竞争。 ④剩余的节点设备则继续上述过程，直到总线上只剩下一个节点发送的电平，总线竞争结束，优先级最高的节点设备获得了总线的使用权。 例题3：3个CAN节点设备的消息帧在总线上的竞争情况 例题4：3个CAN节点设备的消息帧在总线上的竞争情况 2、CAN总线接口的实现方法 面向工业控制的嵌入式处理器本身就集成了一个或者多个CAN总线控制器。例如：韩国现代公司的hms30c7202、 Phillips公司的LPC2194都带有CAN总线控制器。 CAN总线控制器主要是完成时序逻辑转换等工作，还需要一个CAN总线的物理层芯片，用它来实现TTL电平到CAN总线电平特性的转换，即CAN收发器。 实际上，多数嵌入式处理器都不带CAN总线控制器。通常的解决方案是在嵌入式处理器的外部总线上扩展CAN总线接口芯片，例如：Phillips公司的SJA1000CAN总线接口芯片，Microchip公司的MCP251x系列（MCP2510和MCP2515）CAN总线接口芯片，这两种芯片都支持CAN2.0B标准。SJA 1000的总线采用的是地址线和数据线复用的方式，多数嵌入式处理器采用SJA 1000扩展CAN总线较为复杂。 （1）MCP2510芯片 特点： MCP2510是由Microchip公司生产的CAN协议总线控制器，完全支持CAN总线V2.OA/B技术规范。 0～8字节的有效数据长度，支持远程帧； 最大1Mb/s的可编程波特率； 两个支持过滤器的接收缓冲区，三个发送缓冲区； 支持回环（Loop Back）模式，便于测试； SPI高速串行总线，最大5MHz； 3V到5.5V供电。 MCP2510芯片内部框图 （2）TJA1050芯片 TJA1050是Philips公司生产的高速CAN总线收发器。该器件提供了CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。 MCP251x组成的嵌入式CAN节点框图 （3）电路连接 （4）网络连接框图 思考：多个节点如何组成CAN网络？ 作业： 1、以太网有哪几种类型？ 2、简述曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码的编码规律。 3、例题1、2。 4、简述CAN总线特点。 5、简述CAN总线的两种逻辑状态及逻辑“0”和“1”表示方法。 6、简述位仲裁技术原理。 7、例题3、4。 9、简述CS8900A芯片、MCP2510芯片和TJA1050芯片的功能。 以及与微处理器的接口方式。 8、CAN网络连接框图。 罗伯特·梅特卡夫（Robert Metcalfe，1946年- ），出生于纽约布鲁克林。美国科技先驱，发明了以太网，成立3Com且制定了Metcalfes Law。 1979年，梅特卡夫为了开发个人电脑和局域网离开了施乐，成立了3Com公司。3com对迪吉多，英特尔，和施乐进行游说，希望与他们一起将以太网标准化、规范化。这个通用的以太网标准于1980年9月30日出台，当时业界有两个流行的非公有网络标准令牌环网和ARCNET，在以太网大潮的冲击下他们很快萎缩并被取代。而在此过程中，3Com也成了一个国际化的大公司。 梅特卡夫曾经开玩笑说，Jerry Saltzer为3Com的成功作出了贡献。Saltzer在一篇与他人合著的很有影响力的论文中指出，在理论上令牌环网要比以太网优越。受到此结论的影响，很多电脑厂商或犹豫不决或决定不把以太网接口做为机器的标准配置，这样3com才有机会从销售以太网网卡大赚。这种情况也导致了另一种说法“以太网不适合在理论中研究，只适合在实际中应用”。也许只是句玩笑话，但这说明了这