第二十章 金龙 107——CAN
20.1 CAN 简介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（ISO 11898）。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。 1) 用 CAN 优势 CAN 属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较 之许多 RS-485 基于 R 线构建的分布式控制系统而言，基于 CAN 总线的分布式控制系统在 以下方面具有明显的优越性： 2) 网络各节点之间的数据通信实时性强 首先，CAN控制器工作于多种方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权（取决于报文标识符）采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这 些特点使得 CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差； 3) 缩短了开发周期 CAN 总线通过CAN收发器接口芯片82C250 的两个输出端CANH和CANL与物理总 线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象，即当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。而且，CAN具有的完善的通 信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。 4) 已形成国际标准的现场总线 另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。这些也是CAN总线应用于众多领域，具有强劲的市场竞争力的重要原因。 5) 最有前途的现场总线之一 CAN即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。它在汽车领域上的应用是最广泛的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如 BENZ（奔驰）、BMW（宝马）、PORSCHE（保时捷）、ROLLS-ROYCE（劳斯莱斯）和 JAGUAR（美洲豹）等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执 行机构间的数据通信。同时，由于CAN总线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。CAN已经形成国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。其典型的应用协议有：SAE J1939/ISO11783 、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000 等。 20.2 试验说明本节进行的试验需要两块开发板（或者用 USB 转 CAN），两块金龙 107 的开发板CAN1对接好，9针串口分别接到电脑上，通过串口调试互相通信。 20.3 硬件说明20.4 程序说明主函数->CAN 时钟初始化->然后串口->CAN 初始化 CAN1 初始化后打开了 CAN1 的接收中断 然后 IO 口初始化 其中有一句GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap2_CAN1, ENABLE ); PD0 、PD1做CAN功能需要重映射 重映射如下 下面是 CAN 控制器的初始化 关于波特率的配置 程序中，这三个值如下 CAN1是挂在APB1上的，APB1的时钟 36M那么CAN的波特率= APB1/(1+3+5)/8 = 36M/9/8 = 500Kfile:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\ksohtml\wps1F3.tmp.png CAN滤波设置末做滤波处理关于CAN中断
CAN中断接收到数据后，通过串口做一次转发。当串口口发生中断后，也会通过CAN做一次转发。 20.5 试验现象该例程需要两套开发板，分别将两套板子用串口线连接到电脑，两个板子之间用两根导线连接CANH和CANL，若想测试远距离通讯请使用双绞线。例程使用的是UART1和CAN1。 LED 灯用来指示程序得运行状态其中 ： D1:表示程序运行正常 D2:表示 CAN 接收数据 D3:表示 UART 接收数据 整个通讯过程类似 QQ 聊天，电脑端使用串口调试助手发送和显示内容。对应的指示数据收发和程序运行的 LED 也会闪烁。
【20】金龙107_CAN.rar
(293.76 KB, 下载次数: 23)
| 
发表于 2015-4-25 14:51:34
/4 
