DSP与CAN总线通信系统设计.doc

摘 要 本文给出了一种以DSP为微控制器的CAN 总线通信系统，以AT89C52作为智能节点，利用SJA1000 CAN总线控制器 与82C250 CAN总线收发器，进行协议转换，使DSP与CAN总线通信，从而控制CAN总线上的智能节点AT89C52。AT89C52负责温湿度检测与继电器输出等工作。 本次设计包含五个章节，第一章介绍了CAN总线的特点与发展；第二章为总体方案设计，通过对控制要求的分析进行方案设计；第三章为硬件设计，包括DSP的选型，单片机最小系统设计，与元器件介绍；第四章为软件设计，包括软件设计流程图和程序；第五章是课程设计总结。 关键词：DSP； CAN总线； 智能节点； SJA1000； 目 录 第1章 绪论 1 1.1 CAN总线概述 1 1.2 CAN总线典型特征 1 1.3 CAN总线的发展 1 第2章 系统的总体设计 3 第3章 系统硬件设计 5 3.1 DSP选择 5 3.2单片机最小系统的设计 5 3.3 CAN总线控制器SJA1000 6 3.4 收发器PCA82C250 7 3.5 6N137介绍 8 3.6 总体接线图 9 第4章 系统软件设计 10 第5章 课程设计总结 13 参考文献 14 附录 15  第1章 绪论 1.1 CAN总线概述 CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO118?8）。是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来，其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视，被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境 1.2 CAN总线典型特征 CAN总线有如下基本特点：◎ 废除传统的站地址编码，代之以对通信数据块进行编码，可以多主方式工作；◎ 采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响继续传输数据，有效避免了总线冲突；◎ 采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，数据传输时间短，受干扰的概率低，重新发送的时间短；◎ 每帧数据都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据传输的高可靠性，适于在高干扰环境下使用； 　　◎ 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；◎ 可以点对点，一对多及广播集中方式传送和接受数据。 　　 CAN总线的优点：● 具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；● 采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作； 　　● 具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上，形成多主机局部网络；● 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；● 可靠的错误处理和检错机制；● 发送的信息遭到破坏后，可自动重发；● 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能；● 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。 1.3 CAN总线的发展 　随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展，工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求，工业控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化，系统面向分散化，即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。这类系统是以微型机为核心，将 5C技术--COMPUTER（计算机技术）、CONTROL（自动控制技术）、COMMUNICATION（通信技术）、CRT（显示技术）和 CHANGE（转换技术）紧密结合的产物。它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面，较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。 　　典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。现场总线（FIELDBUS）能同时满足过程控制和制造业自动化的需要，因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准，但现场总线的高性能价格必将吸引众多工业控制系统采用。同时，正由于现场总线的标准尚未统一，也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥，并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。控制器局部网 CAN（CONTROLLER