下载文档原格式
毕业设计设计题目：基于CAN总线节点通信的设计与实现系别：计算机科学与技术系班级：06计本1班姓名：指导教师：2012年6月* 日基于CAN总线节点通信的设计与实现摘要本设计是基于CAN总线节点的网络通信。
设计的硬件用到了ARM处理器，CAN 总线模块(主要有控制器MCPC2510，收发器82C250等)，PC机，虚拟机。
设计实现了用ARM处理器通过SPI串口总线[1]将信息发送各给CAN总线，利用芯片MCP2510作为控制器控制收发器采集CAN总线上的信息，然后通过设置好的CAN 总线模块的自回环模式实现将采集到的信息自收自发。
ARM处理器会通过TCP协议，CAN总线是一种新兴的现场总线[2]，短短时间内就成为了国际上应用最广泛的现场总线之一，其成本低，能耗小，稳定性高，抗干扰强，传输速度快，传输距离远。
被广大的技术人员所喜爱。
CAN总线开始只是应用于汽车行业，后来由于其众多的优点被逐渐拓展到各个领域，广为人们认知和应用。
TCP同UDP协议一样属于运输层协议。
不同的是它是基于字节流的，是一种面向连接的，可靠的通信协议。
TCP协议通过三个报文段完成连接的建立，这个过程称为三次握手。
TCP用一个校验和函数来检验数据是否有错误；在发送和接收时都要计算和校验。
本设计采用了TCP协议就是因为它的可靠性。
套接字(Socket)是为了在多个TCP连接或多个应用程序进程需要通过同一个TCP协议端口传输数据时，为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP／IP协议交互提供的接口。
关键词：CAN总线，MCP2510，TCP协议,虚拟机。
Based on the CAN bus communication designand ImplementationAbstractThe design is based on CAN bus network communication. Design of the hardware used in the ARM processor, CAN bus module ( the main controller MCPC2510, transceiver82C250, PC machine, a virtual machine ).Design and implementation of a ARM processor through the SPI serial bus to send information to the CAN bus, using chip MCP2510 as the controller controls the transceiver to collect the information of the CAN bus, and then through the set of CAN bus module self loopback mode to achieve the information collected since the resumption of spontaneous. The ARM processor via the TCP protocol,CAN bus is a new kind of field bus, a short time has become the international most widely used one of the field bus, its low cost, low energy consumption, high stability, strong interference resistance, high transmission speed, the transmission distance. The vast majority of technical staff favorite. CAN bus is used in the automotive industry, and later because of its numerous advantages are gradually extended to various fields widely, cognition and application.TCP and UDP protocol as a transport layer protocol. Different is that it is based on a stream of bytes, is a connection-oriented, reliable communication protocol. The TCP protocol through the three message segment linking the establishment, this process is called the three handshake. TCP uses a checksum function to test whether there is an error in the data; sending and receiving are the calculation and validation. This design uses the TCP protocol because of its reliability.Socket ( Socket ) to a TCP connection or a plurality of application process through the same TCP protocol port data transfer, in order to distinguish the different application processes and connections, many computer operating system to the application and the TCP / IP protocol interaction interface.Key words: CAN bus, MCP2510, TCP protocol, virtual machine目录1绪论 (2)1.1 can总线概述： (2)2.2 套接字Socket概述: (3)2 CAN总线原理基础 (4)2.1 CAN总线发展史 (4)2.2 CAN总线的优势 (4)2.3 CAN总线的电气特点 (5)2.4 can总线的MAC帧结构 (6)2.5 can控制器MCP2510简介 (6)3 linux网络编程基础 (10)3.1 linux简介 (10)3.2 TCP/IP协议 (10)3.2.1 TPC/IP简介 (10)3.2.2 TCP和UDP简介 (11)3.2.3 三次握手 (12)3.3 socket套接字 (13)3.3.1 socket简介 (13)3.3.2 Socket套接字主要类型 (14)3.3.3 套接字的使用步骤 (14)4系统的设计 (17)4.1 系统的总体设计概述 (17)5系统各部分的详细设计 (18)5.1 超级终端的建立 (18)5.2 CAN模块详细设计 (18)5.2.1 can的初始化 (18)5.2.2 CAN数据接收 (20)5.2.3 CAN数据发送 (21)5.2.4 CAN总线数据的自发自收 (23)5.3 TCP协议网络传输详细设计： (25)5.3.1 ARM目标板服务器的设计 (25)5.3.2 虚拟机客户端的设计 (27)6系统测试 (30)6.1 CAN自发自收的测试 (30)6.2 TCP协议通信测试 (30)6.3 总体测试 (30)7 结束语 (31)谢辞 (32)参考文献 (33)附录 (34)外文资料 (40)中文翻译 (46)1绪论1.1 can总线概述：随着人们生活水平的不断进步，科学技术的不断创新发展，导致了自动化系统的深刻变革。
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。
一种基于CAN总线的电气火灾监控系统的设计孙丁丁，王礼帅，齐辉中国矿业大学（北京）机电与信息工程学院信电系，北京（100083）E-mail：sunddcumt@摘要:本文在分析了电气火灾监控系统的功能要求的基础上，设计了一种使用高档A VR 单片机的电气火灾监控系统。
CAN 网络由于具有速率高、抗干扰能力强等优点在火灾报警系统中得到广泛应用。
提出了基于CAN 总线的火灾监控系统的拓扑结构，主要介绍了其关键部分监控设备的硬件设计原理, 以及软件流程。
关键词: CAN 总线；电气火灾监控系统；ATMEGA1281. 引言随着新技术的不断发展, 对火灾报警控制器联网的要求也越来越高[1]。
火灾报警控制器不但要完成本机的报警、联动等功能, 还要把报警信息传送到其他报警控制器或显示系统中。
这就对其控制系统的通信能力, 尤其是可靠性和实时性提出了更高的要求。
RS485 总线是火灾报警系统中最早应用的一种总线, 但其传输速率较低, 抗干扰能力差, 对火灾报警及显示的响应速度慢。
于是基金会现场总线( FF) 、LonWorks、CAN 等多种新的总线方式应运而生。
2. 电气火灾监控设备总体方案设计根据电气火灾监控系统的基本功能，可以把电气火灾监控设备所要完成的任务概括如下：1）采用CANBus通讯方式，实现无主从方式的网络架构设计；2）应具有黑匣子功能，能存储10000条数据；3）能进行全中文的报警及操作提示；4）能打印漏电、故障及温度超限等信息；5）应具备时钟功能，能对漏电、故障及温度超限等发生时刻进行记录；6）具备声光报警功能；7）具有消防联动功能。
3. 电气火灾监控设备硬件设计根据总体方案设计的要求和特点，参考国内外同类系统的设计，吸取他们的优点，按照功能齐全、成本低廉、易于实现、便于生产、安全可靠的设计思想，对电气火灾监控设备进行了设计。
按照功能独立、易于维护的原则，所设计的电气火灾监控设备主要可分为CAN通信单元、人机接口单元、中央处理单元三部分。
基于CAN总线的全电子计算机联锁系统设计目前我国铁路普遍使用6502电气集中联锁设备和计算机联锁系统设备，计算机联锁系统虽然引进了计算机技术和网络技术，但是继电器执行电路却不能完全取消，这就成了计算机联锁系统向智能化和信息化发展的重要制约因素。
全电子计算机联锁技术已经逐渐被提出和设计，本文简单阐述了CAN总线在全电子计算机联锁系统技术中的应用情况，希望我国铁路车站联锁设备能够迈向更高、更先进台阶。
标签：CNA 计算机联锁系统全电子计算机联锁系统是在传统基于继电器作为执行控制电路的计算机联锁系统的基础上发展而来的，系统采用智能的全电子执行单元代替执行继电器，既能避免继电器的触点粘连与机械结构容易卡死的问题，又解决了计算机联锁系统设备既需要维护计算机系统又要定期检修继电器的重复作业问题，具有良好的发展前景。
由于全电子计算机联锁系统要采集铁路车站现场信号机、转辙机和轨道电路等大量信号设备的状态信息并且对这些信息的实时性要求也很高，所以采用FCS（Fieldbus Control System，FCS）控制系统，利用现场总线组成分布式智能控制和采集系统。
CAN是控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）的简称，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，是由德国BOSCH公司首先研发生产的一种现场总线，它因为具有高的可靠性和良好的错误监测能力而在工业自动化、船舶、医疗设备和工业设备等多个方面得到了广泛的运用。
典型的分散式控制系统由现场设备、接口、计算机设备以及通信设备组成，能够满足过程控制的需要，被誉为是自动化领域的计算机局域网。
因为CAN总线具有通信率高、可靠性强、连接方便、性价比高等诸多优势，因此全电子计算机联锁系统采用了CAN总线为现场总线，实现分散的铁路信号现场设备智能化控制和网络化连接，能够实现联锁功能集中，执行设备分散的管理模式，同时可以使设备的故障进一步达到分散、透明，以便于铁路车站站场的改造和重建重组。
can总线接口电路设计Can总线是一种用于车辆电子系统中的通信接口，它在汽车电子技术中起着至关重要的作用。
本文将围绕Can总线接口电路的设计展开讨论。
Can总线是Controller Area Network的缩写，它是一种串行通信协议，旨在提供高可靠性、实时性和高带宽的数据通信。
Can总线接口电路的设计是为了实现Can总线与其他电子设备的连接和数据传输。
我们需要考虑Can总线的物理层接口电路。
Can总线使用差分信号传输，因此需要设计差分发送器和差分接收器。
差分发送器将逻辑高和逻辑低分别转换为正向和负向的差分信号，而差分接收器则将差分信号还原为逻辑高和逻辑低。
这样的设计可以提高信号的抗干扰能力，保证数据的可靠传输。
我们需要考虑Can总线的协议层接口电路。
Can总线采用帧格式进行数据传输，因此需要设计帧格式解析器和帧格式生成器。
帧格式解析器用于解析接收到的帧数据，提取出其中的控制信息和数据信息。
而帧格式生成器则用于生成符合Can总线协议的帧数据，并将其发送出去。
这样的设计可以保证数据的正确解析和生成，实现与其他设备的有效通信。
除了物理层和协议层接口电路，Can总线接口电路还需要考虑其他功能模块。
例如，需要设计时钟模块来提供时钟信号，以保证数据传输的同步性。
同时，还需要设计中断模块来处理Can总线接收到的中断信号，及时响应和处理来自其他设备的请求。
在Can总线接口电路的设计中，还需要考虑电路的功耗和成本。
可以采用低功耗的设计方案，选择低功耗的器件和电源管理电路，以降低整个系统的功耗。
同时，还需要根据实际的应用需求选择适当的元器件和电路结构，以降低系统成本。
Can总线接口电路的设计是为了实现Can总线与其他电子设备的连接和数据传输。
它涉及到物理层接口电路、协议层接口电路以及其他功能模块的设计。
在设计过程中，需要考虑信号的抗干扰能力、数据的可靠传输、接口的兼容性、功耗的控制以及成本的降低等因素。
通过合理的设计和选型，可以实现高可靠性、实时性和高带宽的数据通信，进而提升车辆电子系统的性能和功能。
CAN总线通信典型电路原理图（四款CAN总线通信电路原理图分享）CAN总线通信典型电路原理图（一）CAN总线通信硬件原理图（采用TJA1050T CAN总线驱动器）F040中内置CAN总线协议控制器，只要外接总线驱动芯片和适当的抗干扰电路就可以很方便地建立一个CAN总线智能测控节点。
本设计中采用PHILIP公司的TJA1050T CAN总线驱动器。
CAN总线通信硬件原理图如图3所示。
图中F040 的CAN信号接收引脚RX和发送引脚TX并不直接连接到TJA1050T的RXD和TXD端，而是经由高速光耦6N137进行连接，这样做的目的是为了实现CAN总线各节点的电气隔离。
为了实现真正意义上完全的电气隔离，光耦部分的VA和VB必须通过DC-DC模块或者是带有多个隔离输出的开关电源模块进行隔离。
为防止过流冲击，TJA1050T的CANH和CANL引脚各通过一个5的电阻连接到总线上。
并在CANH和CANL脚与地之间并联2个30P的电容，用于滤除总线上高频干扰。
而防雷击管D1和D2可以起到发生瞬变干扰时的保护作用。
TJA1050T的8脚连接到F040的一个端口用于模式选择，TJA1050T有两种工作模式用于选择，高速模式和静音模式。
TJA1050T正常工作在高速模式，而在静音模式下，TJA1050T的发送器被...CAN总线通信硬件原理图(采用TJA1050T CAN总线驱CAN总线通信硬件原理图(采用TJA1050T CAN总线驱动器) F040中内置CAN总线协议控制器，只要外接总线驱动芯片和适当的抗干扰电路就可以很方便地建立一个CAN总线智能测控节点。
本设计中采用PHILIP公司的TJA1050T CAN总线驱动器。
CAN总线通信硬件原理图如图3所示。
图中F040 的CAN信号接收引脚RX和发送引脚TX并不直接连接到TJA1050T的RXD和TXD端，而是经由高速光耦6N137进行连接，这样做的目的是为了实现CAN总线各节点的电气隔离。
基于CAN总线技术的汽车车灯、电动车窗、雨刮的控制系统简介随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异，汽车电子设备不断增多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车综合控制系统越来越复杂。
目前．以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛，汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。
CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。
本设计主要针对基于CAN总线的汽车电子系统的设计，包括汽车车灯和汽车车窗和汽车雨刮等控制系统的总体设计思想、方法和硬件设计，介绍如何实现用CAN总线完成汽车控制系统的控制。
目录CAN总线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.1 CAN简介 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 CAN总线协议的报文帧结构形式 ------------------------------------------------------------------------- 3 CAN 总线在奥迪A6汽车车灯上的应用----------------------------------------------------------------------- 4 2.1 灯光控制系统的网络硬件设计。
------------------------------------------------------------------------- 5 2.2MCU的选择----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 CAN通讯控制器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.4 CAN总线收发器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.5 系统的软件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.6 CAN控制初始化程序 ----------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.7 中央处理器程序设计------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.8车灯控制程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 CAN总线在奥迪A6汽车电动车窗上的应用 --------------------------------------------------------------- 15 3.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.2硬件接口电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 3.3.1 CAN控制初始化-----------------------------------------------------------------------------------------------17 3.3.2节点发送／接收报文-------------------------------------------------------------------------------------- --17 3.3.3 主控程序--------------------------------------------------------------------------------------------------------18 3.4电动车窗系统主要技术参数和功能 ---------------------------------------------------------------------- 19 CAN总线在奥迪A6汽车雨刮上的应用---------------------------------------------------------------------- 19 4.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 4.2系统硬件电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.1雨量检测模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.2开关控制模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 4.2.3 ECU和CAN通信模块 ------------------------------------------------------------------------------------ 21 4.2.4输出驱动模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.2.5雨刮电动机 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 24结语-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32CAN总线1.1 CAN简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网，是一种先进的串行通信协议，属于现场总线范围。
2008年第07期，第41卷 通 信 技 术 Vol.41，No.07,2008 总第199期Communications Technology No.199,Totally基于CAN总线的接口电路设计侯 明①， 杜 奕②（①昆明理工大学 信息工程与自动化学院，云南 昆明 650031；②昆明理工大学 应用技术学院，云南 昆明 650031）【摘要】文中介绍了CAN总线的主要性能及特点，CAN总线在实际工业应用中的总体结构，同时给出了CAN总线协议转换器的硬件设计方法和通信协议。
主要研究了CAN总线接口电路设计，所设计的总线接口电路由微处理器、CAN控制器、CAN总线收发器组成，并且详细介绍了CAN控制器、CAN收发器的功能以及CAN总线接口的硬件电路和硬件条件下的软件设计，为后续CAN 总线接口电路的应用打下了基础。
【关键词】CAN总线；SJA1000；接口【中图分类号】TP29 【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2008)07-0138-03 Interface Circuit Design Based on CAN BusHOU Ming①， DU Yi②（①College of Information Engineering and Automation Kunming University of Science and Engineering, Kunming Yunnan 650003, China；②College of Applied Technology, Kunming University of Science and Engineering Kunming Yunnan 650003, China）【Abstract】In this paper, the main CAN bus performance and features are presented, including the general structure of the CAN bus used in industrial application, and the hardware design methods of the CAN bus protocol converters and communication protocols are also given. This paper discusses the main interface circuit design of CAN Bus, which consists of microprocessor, CAN controller, CAN bus transceiver, and describes in detail the CAN controller, CAN transceiver of the CAN Bus interface, including the features of the hardware and the software design under the conditions of the hardware design. All these lay a foundation for the application of follow-up CAN.【Key words】CAN bus; SJA1000; interface0 引言CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络，是一种高性能、高可靠性、易开发和低成本的现场总线，是德国Bosch公司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信协议。
它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1 Mb/s，距离可达10 km。
CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，使网络内的节点个数在理论上不受限制。
由于CAN总线具有较强的纠错能力，支持差分收发，因而适合高干扰环境，并具有较远的传输距离。
因此，CAN协议对于许多领域的分布式测控很有吸引力。
CAN总线以目前技术条件较成熟的IS0／0SI模型为基础，与别的网络相比，它的信息传递的格式为报文。
报文的长度可以不同，但都是有限的。
当总线空闲时任何已连接的单元都可以开始发新的报文，报文以全网广播方式散发出去。
各接收站根据报文的内容而不是地址进行判决，不需在信息中加入地址。
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN，一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到500 kb/s；另一条用于车身系统的低速CAN，速率是100 kb/s。
驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器（ECU）、ABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等等，它们的基本特征相同，都是控制与汽车行驶直接相关的系统。
车身系统CAN主要连接和控制的汽车收稿日期：2008-05-19。
作者简介：侯 明（1974-），男，讲师，主要研究方向为计算机硬件控制；杜 奕（1977-），男，讲师，主要研究方向为信息融合。
138内外部照明、灯光信号、雨刮电机等电器。
因此有必要全面了解CAN总线接口和控制器。
[1]1 CAN通信控制器CAN的通信协议主要由CAN控制器完成。
CAN控制器主要由实现CAN总线协议的部分和实现与微处理器接口部分的电路组成。
对于不同型号的CAN总线通信控制器，实现CAN协议部分电路的结构和功能大多相同，而与微处理器接口部分的结构和方式存在一些差异。
目前生产CAN器件的知名厂商有：Intel、PHILIPS等。
其CAN器件既有独立CAN控制器，也有包含CAN内核的微控制器和DSP等。
[2]这里主要以独立CAN控制器SJA1000为代表对CAN控制器的功能作一个简单介绍。
SJA1000是适用于汽车和一般工业环境的独立CAN控制器。
SJA1000是一种独立的CAN控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制。
它是Philips公司PCA82C200控制器的替代产品，除了PCA82C200的Basic CAN操作模式以外，还增加了一种新的操作模式—PeliCAN，这种模式支持具有很多新特性的CAN2.0B协议。
2 硬件实现CAN总线通信控制器的硬件电路结构如图1所示。
主要包括主控制器、时钟保持电路、非易失性EEPROM存储器、CAN 总线接口电路和RS232接口电路。
主控制器采用性价比高、结构简单、便于编程的AT89C51单片机，主要用于对CAN控制器SJA1000 及RS232串口的初始化，并通过对CAN控制器SJA1000 及RS232串口的控制操作实现现场CAN总线与管理层中央服务器PC的数据交换等通信任务。
[3]图1 CAN通信控制器的硬件电路结构CAN总线接口电路的构成主要由CAN通信控制器SJA1000、高速光耦6N137和CAN总线驱动器82C250组成。
SJA1000作为CAN总线协议转换的控制器，它内建BASIC CAN 协议，并提供对CAN2.0B协议的支持。
通过对片内寄存器的读、写操作，主控制器单片机能够设置CAN总线通信模式，实现数据的发送与接收。
SJA1000在逻辑上实现了传输数据的编码和解码[4]，若要与物理线路连接，还必须借助总线驱动器82C250，以增强CAN总线的差动发送和接收驱动能力。
为了增强CAN 总线节点的抗干扰能力，防止线路间串扰，SJA1000 的TX0 和RXO 并不是直接与82C250 的TXD 和RXD 相连，而是通过高速光耦6N137 后再与82C250 相连；另外，CAN总线驱动器采用带隔离的DC/DC模块单独供电，实现了通信控制器与CAN总线的隔离，提高系统的可靠性。
图2给出了CAN总线系统硬件电路原理图。
图2 CAN总线系统硬件电路原理这里采用PCA82C250作为驱动收发器[5]，它是CAN控制器和物理传输线路之间的接口。
它们可以用高达1 Mb/s的位速率实现在两条差动电压总线电缆上的数据传输。
82C250的CANH和CANL引脚各自通过一热敏电阻与CAN总线相连，当过流时电阻发热阻值变大，保护82C250免受过流的冲击。
CANH 和CANL与地之间并联两个小电容，可以起到滤除总线上的高频干扰和一定的防电磁辐射的能力。
RS232接口电路主要用于主控制器单片机与管理层中央服务器PC的双向数据传送。
由于采用了标准的RS232串行通信，结构简单、成本低。
CAN总线系统电路主要由四部分所构成：微控制器89C51、CAN控制器SJA1000、CAN总线收发器82C250和高速光电耦合器6N137微处理器。
89C51负责SJA1000 的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。
[6]SJA1000的AD0～Dl7连接到89C51的Po口，CS连接到89C51的P2．0，P2．0为0的CPU 片外存贮器地址可选中SJAIOOO，CPU 通过这些地址可对SJAlO0O执行相应的读写操作。
SJAl0OO的RD、WR、ALE分别与89c51的对应引脚相连。
INT接89c51的INT0，89C51也可通过中断方式访问SJA1000。
SJAIOOO和82C25O分别使用物理隔离的电源供电，是为了增强系统的抗干扰能力和可靠性。
不过应该特别说明的一点是光耦部分电路所采用的两个电源vI3C和VDD必须完全隔离，否则采用光耦也就失去了意义。
电源的完全隔离可采用小功率电源隔离模块或带多5 V隔离输出的开关电源模块实现。
这些部分虽然增加了节点的复杂，但是却提高了节点的稳定性和安全性。
控制器的其他外围电路还有电源模块、非易失性EEPROM 存储器、时钟保持电路、LED指示灯和看门狗等。
非易失性EEPROM存储器采用具有2KB容量的AT24C02，用于保存系统配置参数及各节点的最新信息，便于管理层的查询。
时钟保持电路选用涓流充电时钟芯片DS1302，其内部含有实时时钟和日历，通过简单的串行接口与单片机进行通信，用于给各节点控制器校时。
同时,控制器还配置了4个LED指示灯，分别用于系统上电、CAN通信、RS232通信和系统通信故障的指示，以方便系统的调试和对控制器运行状况的监测。
[7]1391403 软件实现CAN总线接口的软件设计主要包括三大部分：CAN 控制器SJA1000的初始化设置，报文发送和报文接收。
熟悉这三部分程序的设计就能编写出利用CAN总线进行通信的一般应用程序。
下面仅就前面提到的SJA1OOO的初始化子程序作一描述，以供大家在实际应用中参考。
程序主流程图如图3所示,CAN 控制器的初始化是CAN 总线系统设计中极为重要的一部分，是系统正常工作的前提。
