CAN总线设计(最终版)(1)
汽车CAN总线系统设计
第1章绪论1.1概述进入二十一世纪以来，我国国民经济持续高速增长，同时汽车产业也得到了迅速的发展。
我国汽车特别是轿车的生产和消费都进入了高速增长期。
据统计，2007年我国汽车总量达到近888.2万部，而轿车依然是汽车产业发展的最强劲动力，轿车比重进一步扩大，达到总产量的54.3%。
在汽车业高度发达的今天，汽车已逐步进入中国工薪阶层，成为普通市民的主要交通工具。
据统计至2007年末，全国民用汽车保有量达到5697万辆，比上年末增长14.3%，其中私人汽车保有量3534万辆，增长20.8%。
民用轿车保有量1958万辆，增长26.7%。
人民对家用轿车的消费需求日益增长，而汽车也正朝着电子化、智能化的方向发展。
近年来，在中国汽车产业高速发展的直接推动下，中国汽车电子市场发展迅猛，2007年我国汽车电子产品销售额达到1215.7亿元，同此2006年增长超过40%。
汽车技术的创新70%都是来自于电子技术的应用，整车设计师把汽车电子作为开发新型车型，改善和提高汽车性能的技术措施。
汽车制造商把加快汽车电子化进程，增加汽车电子装置数量，作为汽车的新卖点和夺取未来市场的重要手段。
当前国际汽车电子技术正处于全面快速发展的阶段，其特征体现以下五个方面：（1）功能多样化。
从最初的电子点火、电控燃油喷射发展到如今各种控制功能，如汽油机缸内自喷，电控复合火花点火，智能气门电子，各种线控技术（X-By-Wire），主动和自适应悬挂，防撞防盗等等。
（2）技术一体化。
从最初的单一控制发展到如今的机、液、电、磁一体化，如自喷式发动机电控燃料喷射系统。
（3）系统集成化。
从最初的单一控制发展到如今多口标、多变量综合协调控制，实质更经济有效。
从传感器到控制器包括布线都越来越集成化，把几项功能集成在一起。
（4）通信网络化。
从最初的多子系统分别上作到如今的分布式模块化控制器局部网络，如以CAN总线为基础的整车信息共享的车载分布式控制系统，以D2B （Domestic Digital Bus）无线通信为基础的远程高频网络通信系统。
CAN总线设计(最终版)(1)
CAN-USB适配器设计*****指导老师：***学院名称：*****专业班级：****设计提交日期：**年**月摘要随着现场总线技术和计算机外设接口技术的发展，现场总线与计算机快速有效的连接又有了更多的方案。
USB作为一种新型的接口技术，以其简单易用、速度快等特点而备受青睐。
本文介绍了一种基于新型USB接口芯片CH372的CAN总线网络适配器系统的设计,提出了一种使用USB接口实现CAN总线网络与计算机连接的方案。
利用芯片CH372可在不了解任何USB协议或固件程序甚至驱动程序的情况下,轻松地将并口或串口产品升级到USB接口。
该系统在工业现场较之以往的系统,可以更加灵活,高速,高效地完成大量数据交换,并可应用于多种控制系统之中，具有很大的应用价值。
关键词:USB;CH372;CAN;SJA100；适配器目录1.设计思想 (3)2.CAN总线与USB的转换概述 (4)3. 适配器硬件接口设计 (5)3.1 USB接口电路 (5)3.2 CAN总线接口电路 (7)4．USB通用设备接口芯片CH372 (8)4.1 概述 (8)4.2 引脚功能说明 (9)4.3 内部结构 (9)4.4 命令 (10)5．软件设计 (10)5.1 概述 (10)5.2主监控程序设计 (12)5.3 CAN和USB接口芯片的初始化 (13)5.4 CAN报文的发送 (15)5.5 CAN报文的接收 (17)5.6．自检过程 (19)5.7 USB下传子程序设计 (20)5.8 USB上传子程序设计 (22)5.9．USB—CAN转换器计算机端软件设计 (23)6. 抗干扰措施 (25)7. 估算成本 (26)8. 应用实例介绍 (27)9 总结及设计心得 (28)10 参考文献 (28)1 设计思想现场总线网络技术的实现需要与计算机相结合。
目前，在微机上扩展CAN总线接口设备一般采用PCI总线或者RS-232总线。
PCI虽然仍是高速外设与计算机接口的主要渠道，但其主要缺点是占用有限的系统资源、扩展槽地址；中断资源有限；并且插拔不方便；价格较贵；而且设计复杂、需有高质量的驱动程序保证系统的稳定；且无法用于便携式计算机的扩展；RS-232虽然插拔方便，但是传输速率太慢。
CAN总线／RS232接口的设计
CAN总线／RS232接口的设计1 引言CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网" target="_blank">局域网，是一种国际标准的，高性价的现场总线，在自动控制领域具有重要作用。
CAN是一种多主方式的串行通讯总线，具有较高的实时性能，因此，广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。
由于PC机无CAN接口，因此，PC机与智能节点构成CAN总线系统可采用RS232／CAN、并口／CAN、USB／CAN、ISA卡／CAN以及PCI卡／CAN方式接入。
而采用RS232／CAN接入时，需采用CAN／RS232接口标准转换。
针对这一问题，提出了CAN／RS232智能电平转换器设计方案，以SJAl000作为独立CAN控制器，完成CAN通信协议。
并在SJAl000与驱动器之间连接高速光耦，从而实现总线各点间的电气隔离。
2 硬件电路设计CAN／RS232智能电平转换器硬件电路主要由微处理器AT89C52、独立CAN通讯控制器SJAl000、CAN总线驱动器82C250、高速光电耦合器6N136、TTL电平与RS232电平转换器ICL232、LED数码管显示电路以及为SJAl000提供初始地址的拨码电路组成，其结构框图。
3 CAN控制器SJAlOOO SJAl000是一款独立CAN控制器，应用于移动目标和工业局域区域网控制领域。
该器件是Philips公司CAN控制器PCA82C200的替代产品。
SJAl000具有两种工作模式，本设计采用PeliCAN工作模式。
3．1 SJAl000与AT89C52的接口设计SJAl000与AT89C52的接口电路。
AT89C52负责sJAl000的初始化，控制SJAl000来实现数据的接收和发送等通讯任务。
SJAl000的ADO~AD7连接至AT89C52的P0端口，CS连接至AT89C52的P3．4(AT89C52的定时器T0不起作用)。
【IT专家】基于MCP2515的Linux CAN总线驱动程序设计(一)
本文由我司收集整编，推荐下载，如有疑问，请与我司联系基于MCP2515的Linux CAN总线驱动程序设计（一）2017/06/06 0 时间：2016-12-12作者：华清远见1.前言 CAN(Controller Area Network)总线，即控制器局域网总线，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
由于其高性能、高可靠性、及独特的设计和适宜的价而广泛应用于工业现场控制、智能楼宇、医疗器械、交通工具以及传感器等领域，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
CAN总线规范已经被国际标准化组织制订为国际标准ISO11898，并得到了众多半导体器件厂商的支持。
本文使用华清远见FS2416平台。
FS2416使用Socket网络设备驱动和字符设备驱动两种方式向Linux内核提供MCP2515的驱动，本文详细介绍了使用Socket方式设计的基于MCP2515的Linux CAN总线驱动程序。
2.FS2416简介 图1 FS2416开发板 FS2416采用的是三星公司的ARM926EJ内核CPU S3C2416，无论从性能上，还是成本上, S3C2416都强于2440，是2440的最完美替代者。
作为32/16 bit RISC指令集、低成本、低功耗、高性能的微处理器。
S3C2416使用了65nm的制作工艺从而降低成本、功耗及提高性能，其使用的ARM926EJ的核心，集成了2D图形加速，添加了低功耗模式，支持内部ROM/RAM引导，支持moviNand启动和低功耗音频编解码。
此外相对于其他ARM9芯片，它的外设也得到了升级，有更多的资源。
图2 FS2416板级资源介绍 3.MCP2515简介 MCP2515是一种独立的CAN总线通信控制器，是Microchip公司首批独立CAN 解决方案的升级器件，其传输能力较Microchip公司原有CAN控制器（MCP2510）高两倍，最高通信速率可达到1Mbps。
CAN总线网络设计
1 引言can（controller area network）即控制器局域网络，最初是由德国bosch公司为解决汽车监控系统中的自动化系统集成而设计的数字信号通信协议，属于总线式串行通信网络。
由于can总线自身的特点，其应用领域由汽车行业扩展到过程控制、机械制造、机器人和楼宇自动化等领域，被公认为最有发展前景的现场总线之一。
can总线系统网络拓扑结构采用总线式结构，其结构简单、成本低，并且采用无源抽头连接，系统可靠性高。
本设计在保证系统可靠工作和降低成本的条件下，具有通用性、实时性和可扩展性等持点。
2 系统总体方案设计整个can网络由上位机（上位机也是网络节点）和各网络节点组成（见图1）。
上位机采用工控机或通用计算机，它不仅可以使用普通pc机的丰富软件，而且采用了许多保护措施，保证了安全可靠的运行，工控机特别适合于工业控制环境恶劣条件下的使用。
上位机通过can总线适配卡与各网络节点进行信息交换，负责对整个系统进行监控和给下位机发送各种操作控制命令和设定参数。
网络节点由传感器接口、下位机、can控制器和can收发器组成，通过can收发器与总线相连，接收上位机的设置和命令。
传感器接口把采集到的现场信号经过网络节点处理后，由can收发器经由can总线与上位机进行数据交换，上位机对传感器检测到的现场信号做进一步分析、处理或存储，完成系统的在线检测，计算机分析与控制。
本设计can总线传输介质采用双绞线。
图 1 can总线网络系统结构3 can总线智能网络节点硬件设计本文给出以arm7tdmi内核philips公司的lpc2119芯片作为核心构成的智能节点电路设计。
该智能节点的电路原理图如图2所示。
该智能节点的设计在保证系统可靠工作和降低成本的条件下，具有通用性、实时性和可扩展性等特点，下面分别对电路的各部分做进一步的说明。
图2 can总线智能网络点3.1 lpc2119处理器特点lpc2119是philips公司推出的一款高性价比很处理器。
CAN总线详细教程_精心编制_不可错过(1)
CAN总线布置、结构和基本特点
考虑到信号的重复率及产生出的数据量，CAN总线系统分为 三个专门的系统 • CAN驱动总线（高速），500Kbit/s，可基本满足实时要求。 • CAN舒适总线（低速），100 Kbit/s，用于对时间要求不高 的情况。 • CAN“infotainment”总线（低速），100Kbit/s，用于对时 间要求不高的情况。
第4讲 CAN 数据总线（CAN BUS）
CAN通信技术概述
CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域 网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计， CAN越来越受到人们的重视。国外已有许多大公司的 产品采用了这一技术。 CAN最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、 控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装 置控制，如发动机的定时、注油控制，加速、刹车控 制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于这些 控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式 不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用CAN总线 上述问题便得到很好地解决。
◆1992年，CIA（CAN in Automation）用户组织成立，之 后制定了第一个CAN应用层“CAL”。
CAN总线节点设计说明
一、现场总线、现场总线系统(FCS)、现场总线智能节点现场总线现场总线是一种工业数据总线，它主要解决现场的智能化仪表、控制器、协作机构等现场设备间的数字通讯以与这些现场设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
近年来，国际上形成了多种成熟的现场总线，较为著名的有过程现场总线PROFIBUS(Process Fieldbus)、基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)、控制器局域网现场总线CANbus(Control Area Network)、可寻址远程传感器数据通路(HART)和局部操作网络(LONWORKS)。
从资料分析和应用实践来看，FF、LONWORKS或HART与国的技术状况和承受能力有一定距离。
CAN总线更适合我国国情，其通信芯片价格较为低廉。
本项目研制的智能节点就采用了CAN 总线技术。
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测量仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。
他是一种多主总线，通信介质可以使双绞线、同轴电缆和光导纤维。
通信速率可达1Mbps 。
归纳起来，CAN总线主要有以下特点：（1）、网络中任一节点均可作为主节点，主动发送数据。
解决了许多传统总线的从节点无法主动向其他节点发送数据的难题，给用户的系统设计提供了极大的灵活性。
（2）、CAN网络中节点可分优先权满足不同要求。
（3）、抗干扰能力强，速度快，且工程简单，普通双绞线40米时可达1Mbps 。
（4）、调试维护方便。
（5）、CAN用户可以定义自己的CAN语言，即子层数据协议，然而这个协议需遵守ISO/OSI 参考模型的第7层（应用层）标准。
当然，用户也可以使用标准的CAN子层数据协议，如工业标准CAN协议Allen-Bradley’s DEVICE net ，直接利用它们进行方案开发，通过这些数据协议，建立了应用层与物理层之间的联系。
（6）、CAN协议采用CRC校样并可提供相应的错误处理功能，保证数据的可靠性。
手把手教你制作CAN总线系列讲座
手把手教你设计CAN总线系列讲座(1)—CAN实验设备和器材准备一.CAN实验设备和器材使用简介1． CAN总线简介（1）什么是CAN总线CAN（Controller Area Network，控制器局域网）是一种高性能、高可靠性、易开发和低成本的现场总线，在全球得到广泛应用，也是最早在我国应用的现场总线之一。
CAN 是20世纪80年代（1983）德国Bosch（博世）公司为解决众多的测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种串行数据通信总线。
最初，CAN作为汽车的监测、控制系统而设计，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
现在，由于CAN总线自身的特点，其应用领域已由汽车行业扩展到过程工业、机械工业、机器人和楼宇自动化等领域。
（2） CAN总线特点CAN与其他现场总线相比，具有突出的可靠性、实时性和灵活性，其技术特点如下：●CAN从本质上讲是一种多主或对等网络，网络上任一节点均可主动发送报文，不分主从，通信方式灵活。
●废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据进行编码；通过报文过滤，可实现点对点、多点播送（传送）、广播等几种数据传送方式。
●采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。
CAN 的每帧信息都有CRC及其他检错措施，降低了数据出错概率。
●具有多种检错措施及相应的处理功能，检错效果极好，处理功能很强，保证了通信的高可靠性。
位错误和位填充错误检测、CRC校验、报文格式检查和应答错误检测及相应的错误处理。
●通信介质（媒体）可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。
●总线长度可达10km（速率为5kbps及其以下）；网络速度可达1Mbps（总线长度为40m及其以下）。
●网络上的节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个；标准格式的报文标识符可达2032个，而扩展格式的报文标识符的个数几乎不受限制●通过报文标识符来定义节点报文的优先级。
CAN总线节点电路的设计与实现
CAN总线节点电路的设计与实现CAN（Controller Area Network）即控制器局域网络。
因为其具有较强的抗干扰能力、通讯中没有地址的概念及节点数不受限制等优点，已经被广泛应用于汽车、数控机床、仪器仪表、现场控制等领域。
在的节点设计中，目前应用较多的是通过的控制来实现。
有的单片机已经嵌入了CAN控制器的功能，比如Philips的P8XC592，Motorola的68HC05X4等，但这类单片机的应用并不普及，而且价格相对较高。
对于目前应用最为普及、价格也很廉价的MCS-51系列单片机，本身并不嵌有CAN控制器的功能。
下面就给出一种基于MCS-和SJA1000的CAN总线节点设计办法。
1 CAN总线简介CAN 总线是现场总线的一种，它是德国Bosch 公司在1986 年为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯总线。
它与其它总线最大的区分是两个节点之间传送信息时报文中没有地址信息，而是对不同性质的数据加以标识。
在通讯时，以全网广播为基础,各接收节点按照报文中反映数据性质的标识符过滤报文,该收的收下,不该收的弃而不用。
虽然CAN总线最初是为在汽车行业应用而开发的，但因为其具有很强的纠错能力，支持差分收发，因而适合高噪声环境，而且传输距离比较远。
另外，象Philips，Motorola，Intel等创造商相继开发出了支持CAN协议的集成芯片，更是推进了CAN总线的应用。
目前，CAN总线在数控机床、医疗设备、工业控制等领域也取得了广泛的应用。
1993年，国际标准化组织正式颁布了CAN 总线的国际标准ISO11898。
其详细特性如下：（1）CAN网络上的节点信息可以分成不同的优先级，用来满足不同的实时要求。
（2）CAN为多主工作方式，网络上任一节点均可在随意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从。
（3）当多个节点同时向总线发送信息时，CAN采纳非破坏性总线仲裁技术，低优先级的节点会依此退动身送，而最高优先级的节点正常发送，不会受到任何影响，极大地节约了总线矛盾仲裁时光。
汽车电控发动机CAN总线的设计
同时 ，该节 点才开始 工式接收报文 ，否则它将不理
睬Ｉ Ｄ后面的报文 。这 Ｃ Ｎ系统非常灵 活 ，可任 意 Ａ 扩展或改变组成。
有特点 ，它对网络的通讯特性 的要求与通 常使用 Ｏ Ｉ Ｓ 模 型 的互联 网有很 大的不 同。它们之 １ ９既有 共性 ，
ｊ 直
ｊ 知
又存在差异 。因此现场总线采用了三层 网络结构
１ １ 控 制 器 局 域 网 Ｃ Ｎ 可 靠性 高 ． Ａ
控制器局域 网 Ｃ Ｎ具有很高可靠性 ，支持分布 Ａ
式控制及实时控制的串行通信 网络。 自从德国 Ｂ ｓｈ ｏｃ 公司为实现汽车的监 测和控 制研 制应用后 ，逐步发 展到应用 于其它工业 部门。Ｃ ＡＮ总线上 的数据有两 种 互 补 的 逻 辑 性 ：显 性 （ ｏ ｎ ｎ） 和 隐 性 Ｄ ｍｉａ ｔ （ ｅｅｓ ｅ 。显性数值 表示逻辑 … ’ Ｒ ｃｓｉ ） ｖ ０ ，而隐性表示 ： 逻辑 “” １。显性位和隐 位同时发送 时，最后总线数 值将为显性 。
吉林 市城 市公 共 交通有 限公 司 岳 琦
有优先级高 的报文赢得总线使用权 ，而其它 节点 自
１ Ｃ Ｎ 总线 基本 原 理 与 特 点 Ａ
随着计算 机技术 、通讯技术 、集成 电路技术的 飞速发展 ，以全数字式现场 总线为代表 的现场控制
动停止发送 。在总线再次空 闲后 ，这些节点 自动停
流量 和发 动机转 速为控制参数 ，以喷油器 和怠 速空 气调节器 为控制 对象 ，保证获得与发动机各种 工况 相 匹配的最佳空燃 比，这是发动机控制 系统 的控制
原则 。
２ ２ 控 制 内容 ．
发动机 电子控制 系统一般包括 ：燃 油喷射控制 系统 、进行控制 系统 、怠速控制系统 、排放控 制系 统组成。每个控制系统都执 行 自己特定的控制功能 ，
CAN总线接口电路的硬件设计
摘要介绍了采用PHILIP公司生产的控制器局域网的高度集成的通信控制器SJA1000和82C250作为收发器的CAN总线接口电路的硬件设计方法，介绍了控制器和收发器及看门狗芯片的特点、内部结构、寄存器结构及地址分配，说明一种通用型CAN总线的设计和开发.探讨应用中需注意的一些问题。
关键词：CAN总线；控制器；收发器；电路设计目次摘要 (I)1 绪论 (1)1.1 CAN总线简介 (1)1.1.1 CAN协议 (1)1.1.2电气参数及信号表示 (2)1.2 CAN的主要技术特点 (2)1.3 CAN总线通信系统拓扑结构 (3)2 CAN总线接口电路设计 (3)2.1 总体方案设计 (3)2.2 各模块电路的设计 (4)2.2.1单片机最小系统 (4)2.2.2 CAN总线接口控制电路设计 (5)2.2.2.1SJA1000简介 (5)2.2.2.2基于SJA1000的控制电路设计 (10)2.2.3 CAN总线收发电路设计 (11)2.2.3.1CAN总线收发器82C250介绍 (11)2.2.3.2基于82C250收发电路设计 (14)2.2.4复位、监控电路设计 (15)2.2.4.1X5045P简介 (15)2.2.4.2基于X5045P的电路设计 (18)2.2.5电源设计 (18)2.3 接口电路总体电路原理图 (19)3 结束语 (21)参考文献 (22)附录1: 接口电路总体电路原理图 (23)1 绪论1.1 CAN总线简介CAN[Control（Controller） Area Network]是控制(器)局域网的简称。
CAN是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，最初由德国Bosch公司80年代用于汽车内部测试和控制仪器之间的数据通信。
目前CAN 总线规范已被国际标准化组织ISO制订为国际标准ISO11898，并得到了Motorola，Intel ，Philips等大半导体器件生产厂家的支持，迅速推出各种集成有CAN协议的产品。
【免费下载】CAN总线设计
摘要
现场总线是自动化领域的计算机网络，是当今自动化领域技术发展的热点之一。 它以总线为纽带，将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络，是 一种双向串行多节点数字通信的系统。CAN 总线也是现场总线的一种，它最初被应 用于汽车的控制系统中，由于其卓越的性能，CAN 总线的应用范围已不再局限于汽 车工业中，而被广泛的用到自动控制、楼宇自动化、医疗设备等各个领域。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根保通据护过生高管产中线工资敷艺料设高试技中卷术资配，料置不试技仅卷术可要是以求指解，机决对组吊电在顶气进层设行配备继置进电不行保规空护范载高与中带资负料荷试下卷高总问中体题资配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，.卷编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试5写交卷、重底保电要。护气设管装设备线置备4高敷动调、中设作试电资技，高气料术并中课3试中且资件、卷包拒料中管试含绝试调路验线动卷试敷方槽作技设案、，术技以管来术及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
CAN总线介绍(最终版)..
OSI参考模型 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层
汽车和工业自 动化领域广泛 应用
2 数据 链路层 1 物理层
LLC MAC PLS PMA MDI
LLC, Logical Link Control MAC, Medium Access Control PLS, Physical Signaling Sublayer PMA, Physical Medium Attachment MDI, Medium Dependent Interface
节点A 节点B 节点C
Data
ID＝250
ID＝250
Data
ID＝1000
ID＝1000
ID＝1000
Data
总线
ID＝75
竞争阶段
Data
ITM
ID＝250
竞争阶段
Data
ITM
ID＝1000
竞争阶段
Data
t
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CAN基本原理
CAN的帧格式
数据帧携带从发送节点至接收节点的数据 远程帧向其他节点请求发送具有同一标识 符的数据帧 错误帧节点检测到错误后发送错误帧 超载帧在先行的和后续的数据帧（或远程 帧）之间附加一段延时—通常不用
显性 隐性 显性或隐性
显性
隐性表示1，显性表示0
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CAN基本原理
CAN的总线访问
“线与”机制
“显性”位可以覆 盖“隐性”位；只 有所有节点都发送 “隐性”位，总线 才处于“隐性”状 态 节点在发送报文时 进行回读 通过ID仲裁，ID数 值越小，报文优先 级越高，占有总线
CAN总线通信系统设计1
电子技术课程设计总结报告题目： CAN总线通信系统设计姓名：程思锐、肖亚原、吴辉、寻雪瓶院系：机械工程学院专业班级：测控081班指导教师：袁锋伟、王玉林2011.12.14摘要：CAN总线是控制器局域网总线(contr01ler AreaNetwork)的简称。
属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
由于其高性能、高可靠性及独立的设计而被广泛应用于工业现场控制系统中。
SJAl000是一个独立的CAN控制器，PCA82C200的硬件和软件都兼容，具有一系列先进的性能，特别在系统优化、诊断和维护方面，因此，SJAl000将会替代PCA82C200。
SJAl000支持直接连接到两个著名的微型控制器系列80C51和68xx。
下面以单片机STC89C52和SJAl000为例，介绍CAN总线模块的硬件设计和CAN通信软件的基本设计方法。
关键字：CAN总线 STC89C52 SJA1000Summary:CAN bus is controller LAN bus (contr01ler AreaNetwork) for short. Belongs to the category of field bus, is a kind of effective support distributed control or real-time control of serial communication network. Because of its high performance, high reliability and the independent design and is widely used in the industrial field control system. SJAl000 is an independent CAN controller, PCA82C200 hardware and software are compatible with a series of advanced properties, especially in system optimization, diagnosis and maintenance, therefore, SJAl000 will replace PCA82C200. SJAl000 support directly connected to the two famous micro controller series 80 C51 and 68 xx. The STC89C52 and SJAl000 with the single chip processor as an example, this paper introduces the hardware design of CAN bus module and CAN the communication software basic design method.Key words: CAN bus STC89C52 SJA1000目录1、系统方案设计1.1 设计要求1.2 系统基本方案1.2.1 51单片机1.2.2 CAN总线控制器1.2.3 CAN总线收发器1.2.4 显示电路2、系统的硬件设计与实现2.1 系统硬件的基本组成部分2.2 主要单元电路设计2.2.1 单片机电路设计2.2.2 CAN总线控制器电路设计2.2.3 CAN总线接口电路设计2.2.4 显示电路设计3、系统测试与编程调试3.1 电路测试与编程调试3.2 系统实现的功能4 结论4.1 评价4.2 心得5 参考文献6附录6.1 器件清单6.2 系统原理图6.3 程序代码1.系统方案设计1.1 设计要求（1）设计一套CAN总线通信系统（包括1发送板和1接收板），发送板需显示拨码开关的状态并通过CAN总线发送出去，接受板通过CAN总线接受并动态显示开关的状态以验证通信的正确性。
CAN总线接口设计
嵌入式系统的CAN总线接口设计一、引言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（ISO1188）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
它是ISO国际标准化的串行通信协议。
在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。
为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。
此后，CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
现在，CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
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。
二、工作原理与硬件设计嵌入式系统的CAN接口电路基于ARM7架构嵌入式系统的CAN接口硬件模块包括Samsung公司的嵌入式微处理器S3C44BOX和Philips公司的CAN控制器芯片SJAl000和CAN总线收发器PCA82C250。
1、Samsung S3C44BOX的结构及特点8KB Cache、Samsung S3C44BOX微处理器是三星公司专为手持设备和一般应用提供的高性价比和高性能的微控制器解决方案，它使用ARM7TDMI CPU核，工作在66MHZ。
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CAN-USB适配器设计*****指导老师：***学院名称：*****专业班级：****设计提交日期：**年**月摘要随着现场总线技术和计算机外设接口技术的发展，现场总线与计算机快速有效的连接又有了更多的方案。
USB作为一种新型的接口技术，以其简单易用、速度快等特点而备受青睐。
本文介绍了一种基于新型USB接口芯片CH372的CAN总线网络适配器系统的设计,提出了一种使用USB接口实现CAN总线网络与计算机连接的方案。
利用芯片CH372可在不了解任何USB协议或固件程序甚至驱动程序的情况下,轻松地将并口或串口产品升级到USB接口。
该系统在工业现场较之以往的系统,可以更加灵活,高速,高效地完成大量数据交换,并可应用于多种控制系统之中，具有很大的应用价值。
关键词:USB;CH372;CAN;SJA100；适配器目录1.设计思想 (3)2.CAN总线与USB的转换概述 (4)3. 适配器硬件接口设计 (5)3.1 USB接口电路 (5)3.2 CAN总线接口电路 (7)4．USB通用设备接口芯片CH372 (8)4.1 概述 (8)4.2 引脚功能说明 (9)4.3 内部结构 (9)4.4 命令 (10)5．软件设计 (10)5.1 概述 (10)5.2主监控程序设计 (12)5.3 CAN和USB接口芯片的初始化 (13)5.4 CAN报文的发送 (15)5.5 CAN报文的接收 (17)5.6．自检过程 (19)5.7 USB下传子程序设计 (20)5.8 USB上传子程序设计 (22)5.9．USB—CAN转换器计算机端软件设计 (23)6. 抗干扰措施 (25)7. 估算成本 (26)8. 应用实例介绍 (27)9 总结及设计心得 (28)10 参考文献 (28)1 设计思想现场总线网络技术的实现需要与计算机相结合。
目前，在微机上扩展CAN总线接口设备一般采用PCI总线或者RS-232总线。
PCI虽然仍是高速外设与计算机接口的主要渠道，但其主要缺点是占用有限的系统资源、扩展槽地址；中断资源有限；并且插拔不方便；价格较贵；而且设计复杂、需有高质量的驱动程序保证系统的稳定；且无法用于便携式计算机的扩展；RS-232虽然插拔方便，但是传输速率太慢。
本文的设计思想是通过使用USB接口芯片CH372，将计算机与CAN网络控制节点参数相互准确快速地传输。
CH372是一种USB总线通用接口芯片，在计算机系统中，通过CH372的配套软件可提供简洁易用的操作接口，从而使其与本地端的单片机通讯就如同读写硬盘中的文件一样简单，由于CH372屏蔽了USB通讯中的所有协议，因而可在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接，在不需要了解任何USB协议或者固件程序甚至驱动程序的情况下，就可轻松地将并口、串口产品升级到USB接口。
CAN适配器用于完成USB总线和CAN总线之间的数据交换。
使用MCU统筹安排数据在USB总线和CAN总线之间的数据交换。
以MCU为界可以将硬件分为两部分：一是MCU和USB总线交换数据；二是MCU控制CAN控制器，完成CAN数据包到CAN总线位序列协议解释，该系统结构如图1所示。
2 CAN总线与USB的转换概述USB是英文UniVersalSerial Bus的缩写，即通用串行总线，它是针对计算机外设的一种新型串行通信的接口标难。
最初的USB总线标准由Intel、Microsoft、Compaq和NEC等多家公司于1994年共同提出，到1998年推出了1．1全速版本，2000年又推出了2．0高速版本，再到最近的USB—OTG新兴技术，随着规范的不断完善和发展，具有快速、双向、即插即用且价格低廉特点的USB总线，近几年来已在计算机与外设的连接以及基于计算机的各种仪器中获得了广泛的应用。
USB总线共有4种基本类型的数据传输，分别为控制传输、批量传输、中断传输和同步传输，为不同的通信任务要求提供了灵活的选择。
但USB总线毕竟不是为工业现场测控应用而设计的总线，它可连接的设备数较少，通信距离短，抗干扰能力也不是很强；而CAN总线则具有可连接设备数目多、传输距离远、抗干扰能力强等许多优点，但其不能直接与计算机相连。
如果能将USB总线与CAN总线结合起来，设计一个USB—CAN转换器，就能同时利用两者的优点，在现场测控领域实现更强大而灵活的通信任务。
图2 网关中断处理程序流程图(接收CAN子网报文)3 适配器硬件接口设计3.1 USB接口电路USB接口电路在微控制器和USB接口的选择上有两种方式：一种是采用具备USB通讯功能的微处理器。
随着USB应用的日益广泛，Intel、Cypress、Philips等芯片厂商都推出了具有USB通信接口的微处理器，如8X930A、8X931A、EZ-USB等。
由于这些微处理器具有USB 接口，它们与过去的开发系统不兼容，需要购买新的开发系统，投资较高。
另一种是采用普通微处理器加上专用的USB通信芯片。
现在的专用芯片中较流行的有USBN9602、SL11、PDIUSBD12等。
但是，USB接口的开发一般要求设计人员对USB的标准、Firmware编程及驱动程序编写等有较深入的理解，因此限制了一般的硬件工程师对USB接口产品的开发使用。
本系统中使用了USB接口芯片CH372，使用非常简单，开发人员只要熟悉单片机的编程及简单的VB或者VC应用程序编程，在较短的时间内就可开发出相应的USB产品。
CH372是一个USB总线的通用设备接口芯片，遵守USB1.1协议。
在本地端，CH372具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机、DSP等控制器的系统总线上；在计算机系统中，CH372的配套软件提供了简洁易用的操作接口，与本地端的单片机通信就如同读写硬盘中的文件。
CH372内置了USB通讯中的底层协议，具有内置固件模式和外置固件模式。
在内置固件模式下CH372屏蔽了USB通信中的所有协议，在计算机应用层与本地端控制器之间提供端对端的连接。
使用CH372，不需要了解任何USB 协议或者固件程序，甚至驱动程序，就可以轻松地将并口、串口的产品升级到USB接口。
CH372芯片的RD和WR可以分别连接到单片机的读选通输出引脚和写选通输出引脚。
CS由地址译码电路驱动，用于当单片机具有多个外围器件时进行设备选择。
INT可以连接到单片机的中断输入引脚，中断请求是低电平有效。
当CS和RD以及A0都为低电平时，CH372中的数据通过D7～D0输出；当CS和WR以及A0都为低电平时，D7～D0上的数据被写入CH372芯片中；当CS和WR都为低电平而A1为高电平时，D7～D0上的数据被作为命令码写入CH372芯片中。
CH372芯片的UD+和UD-引脚应该直接连接到USB总线上。
如果为了芯片安全而串接保险电阻或者电感，那么交直流等效串联电阻应该在5Ω之内。
CH372芯片内置了电源上电复位电路，一般情况下，不需要外部提供复位。
CH372芯片正常工作时需要外部为其提供12MHz的时钟信号。
一般情况下，时钟信号由CH372内置的反相器通过晶体稳频振荡产生。
外围电路只需要在X1和X0引脚之间连接一个标称频率为12MHz的晶体，并且分别为X1和X0引脚对地连接一个容量为30pF的高频振荡电容。
CH372芯片支持5V电源电压或者3.3V电源电压。
当使用5V工作电压时，CH372芯片的VCC引脚输入外部5V电源，并且，V3引脚应该外接容量为0.1μF左右的电源退耦电容。
当使用3.3V工作电压时，CH372芯片的V3引脚应该与VCC引脚相连接，同时输入外部的3.3V电源，并且与CH372芯片相连接的其它电路的工作电压不能超过3.3V。
接口电路如图3所示。
图3 USB接口电路3.2 CAN总线接口电路CAN总线接口电路这部分由CAN控制器、CAN接口芯片和光耦组成。
CAN控制器完成CAN通讯协议的所有要求，CAN接口芯片是CAN控制器和物理总线间的接口，并经由光耦将数据发往CAN总线，接口电路图如图4所示。
图4 CAN总线接口电路CAN总线控制器采用Philips公司的SJA1000，并辅以该公司的PCA82C250接口驱动器，通过光电隔离器件6N137实现了总线与控制器的隔离。
SJA1000是一款独立的控制器，用于汽车和一般工业环境中，从软件的角度来看，对SJA1000的操作通过单片机的访问外部存储器指令来完成，所以，SJA1000可以被视为一种扩展RAM，SJA1000具有标准模式和Peli模式两种应用模式。
标准模式符合CAN2.0A协议标准，接收缓冲器有64个字节；Peli模式符合2.0B标准，能处理扩展数据格式，具有仲裁丢失捕获、代码读取等功能。
PCA82C250是CAN控制器和物理总线之间的接口，它具有限定的电流值以保护接收器输出级，避免阳极和阴极的短路，以防止输出级的损坏，PCA82C250CAN接口控制器提供了总线驱动发送和接收能力，高速可达1Mbps，具有较强的抗干扰能力。
图5为设计的基于CH372的USB—CAN转换器硬件电路原理图。
转换器的微控制器采用89C52，负责整个转换器的监控任务以及CAN总线与USB总线的通信任务。
CAN控制器接口电路由CAN通信控制器SJAl000和CAN收发器82C250组成，USB控制器接口电路采用CH372。
SJAl000和CH372的中断输出INT分别与89C52的0INT相连，从而可采用中断方式来接收USB与CAN总线报INT和1文。
这种方法能保证最快的9向应速度，可提高通信效率。
‘图5 USB-CAN适配器硬件电路原理图4 USB通用设备接口芯片CH3724.1 概述CH372是一种USB总线的通用设备接口芯片。
与其他USB接口芯片相比，该芯片具有接口设计简单，编程使用方便等优点。
CH372具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可方便地挂接到单片机或DSP等控制器的系统总线上。
在计算机系统中，CH372的配套软件提供了简洁、易用的操作接口，与本地端的单片机通信就如同读／写文件一样。
CH372内置了USB通信中的底层协议，具有内置固件模式和外置固件模式。
在内置固件模式下，CH372自动处理默认端点0的所有事务，完成标准的USB 枚举配置过程，而本地单片机只负责数据交换。
在外置固件模式下，由外部单片机或DSP根据需要自行处理各种USB请求，从而可以实现符合各种USB类规范的设备。
CH372提供一对主端点和一对辅助端点，支持控制传输、批量传输和中断传输。
通用Wjndows驱动程序提供设备级接口，通过DLL提供API应用层接口。
4.2 引脚功能说明CH372采用SSOP—20封装，表1对其各引脚功能进行了说明。