CAN单节点的自通信程序
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CAN总线通讯基于51单片机应用第一章前言1.1 概述控制器局域网(CAN-Controller Area Network)属于现场总线(Fieldbus)的范畴,是众多的属于现场总线标准之一,它适用于工业控制系统,具有通信速率高、可靠性强、连接方便、性能价格比高等诸多特点。
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,以其短报文帧及CSMA/CD-AMP(带有信息优先权及冲突检测的载波监听多路访问)的MAC(媒介访问控制)方式而倍受工业自动化领域中设备互连的厚爱。
CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络,它可以应用于汽车系统、机械、技术设备和工业自动化里几乎任何类型的数据通信。
随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展,同时消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用等的需求不断增加。
高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,它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。
微处理器中常用的串行总线是通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线(USB),以及车用串行总线,包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)等。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
在计算机数据传输领域内,长期以来使用的通信标准,尽管被广泛使用,但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETW0RK)就是为适应这种需要而发展起来的。
随着汽车电子技术的发展,消费者对于汽车功能的要求越来越多,汽车上所用的电控单元不断增多,电控单元之间信息交换的需求,使得电子装置之间的通讯越来越复杂,同时意味着需要更多的连接信号线,这就促进了车用总线技术的发展。
CAN 总线的出现,就是为了减少不断增加的信号线,所有的外围器件都可以被连接到总线上由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点,逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。
can通信流程CAN(Controller Area Network)是一种先进的实时通信协议,广泛应用于汽车、工业控制和航空领域等。
下面将详细介绍CAN通信的工作原理和通信流程。
CAN通信是基于多主/多从的总线式通信系统,由控制器、传感器、执行器等节点组成。
每个节点都通过CAN控制器与总线相连接,通过CAN 总线进行信息的传递和交互。
CAN通信的基本流程如下:1.初始化:系统上电后,每个节点的CAN控制器需要进行初始化,包括设置CAN总线的工作模式、波特率以及接收和发送缓冲区等。
2.确定通信参数:各节点需要约定通信的ID、数据格式、信息长度等通信参数,以确保节点之间的信息交互是有效的。
3.发送数据:节点通过CAN控制器将要发送的数据封装成CAN帧,并通过CAN总线发送出去。
CAN帧包括帧起始位、ID、数据、帧检验位等。
4.接收数据:其他节点通过CAN控制器监听总线上的CAN帧,当有CAN帧到达时,进行接收。
每个节点通过识别CAN帧的ID来判断是否是自己所需要的数据,如果是,则进行数据解析,否则将其丢弃。
5.确认发送:发送节点接收到其他节点发送的数据后,会发送一个确认帧,表示自己已经成功接收到该数据。
6.错误处理:CAN总线具有自动差错检测和纠错能力,如果在通信过程中出现了错误,例如数据丢失、位错误等,节点会根据错误类型进行纠正或重新发送。
总的来说,CAN通信的流程是通过CAN控制器进行数据的封装、发送和解析,节点之间通过CAN总线进行数据的传递和交互。
每个节点根据CAN帧的ID来判断是否需要接收数据,并对接收到的数据进行解析和处理。
通过不断的发送、接收和确认,实现节点之间的实时通信。
CAN通信具有高可靠性、高带宽、抗干扰等特点,适用于多节点、多任务的控制系统。
在汽车领域中,CAN通信可以实现车载电子控制单元(ECU)之间的信息交换,提高汽车的安全性和可靠性。
而在工业控制领域,CAN通信可以连接分散的传感器和执行器,实现实时的数据交互和控制。
竭诚为您提供优质文档/双击可除can总线常用通信协议篇一:史上最全can总线协议规则一、can总线简介can是控制器局域网络(controllerareanetwork,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(iso11898)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初,can总线就定位于汽车内部的现场总线,具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代can总线开始在汽车电子行业内逐步推广,目前已成为汽车电子行业首选的通信协议,并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、can总线技术及其规范2.1性能特点(1)数据通信没有主从之分,任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信,通信方式灵活,且无需站地址等节点信息;(2)can网络上的节点信息分成不停的优先级,可满足不同的实时要求,高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3)采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级较低的节点会主动退出发送,而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据,从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3)通信距离最远可达10km(速率低于5kbps)速率可达到1mbps(通信距离小于40m);(4)通信的硬件接口简单,通信线少,传输介质可以是双绞线,同轴电缆或光缆。
can总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量,实时性要求比较高,多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5)采用短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,每帧信息都有cRc校验及其他检验措施,数据出错率极低;(6)节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能,以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7)can总线使用两根信号线上的差分电压传递信号,显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1can的分层结构图1can的分层结构逻辑链路控制子层(llc)的功能:为数据传送和远程数据请求提供服务,确认由llc子层接收的报文实际上已被接收,为恢复管理和通知超载提供信息。
单片机CAN通信发送与接收实例一、概述在现代的自动化控制系统中,通信技术起着至关重要的作用。
CAN (Controller Area Network)总线作为一种先进的数据通信协议,被广泛应用于汽车、工业控制、航天以及其他领域。
本文将介绍基于单片机的CAN通信发送与接收实例,以供读者学习和参考。
二、CAN通信原理1. CAN通信特点1.1 高可靠性:CAN总线采用冗余校验以及非常靠谱的错误处理机制,提高了整个系统的可靠性。
1.2 高实时性:CAN总线的通信速度非常快,延迟时间短,适合高实时性的通信需求。
1.3 多主机系统:CAN总线支持多主机系统工作,适合网络化控制系统的需要。
2. CAN通信结构CAN通信的结构包含以下三个重要部分:物理层、数据链路层和应用层。
物理层负责数据的物理传输,数据链路层包括帧的发送和接收,而应用层则是用户数据和应用信息的处理。
三、CAN通信的硬件设计1. CAN总线控制器单片机需要带有CAN总线控制器才能进行CAN通信,常见的单片机型号包括AT89C51、ATmega16等。
2. CAN收发器CAN总线收发器用于将单片机的数字信号转换为CAN总线能够接受的电压信号,并将CAN总线的电压信号转换为单片机能够接受的数字信号。
3. 连接线路连接线路需要根据CAN总线的规范进行设计,要求信号线和接地线布局合理、阻抗匹配以及电气特性良好。
四、CAN通信的软件设计1. CAN总线初始化在进行CAN通信之前,需要对CAN总线进行初始化,包括波特率的设定、模式的选择以及滤波器的配置等。
2. 数据发送单片机通过CAN总线控制器将数据发送到CAN总线上的其他节点,发送数据时需要注意数据格式、ID的选择以及发送优先级等。
3. 数据接收单片机从CAN总线上接收其他节点发送过来的数据,接收数据时需要注意数据格式的解析、ID的识别以及接收缓冲器的管理等。
五、CAN通信的实例代码以下是基于AT89C51单片机的CAN通信发送与接收的实例代码:```c#include <reg52.h>sbit P1_0 = P1^0;sbit P1_2 = P1^2;void CAN_Init() {// CAN总线初始化代码}void CAN_SendData(u8 ID, u8 data) {// CAN总线发送数据的代码}u8 CAN_ReceiveData(u8* ID) {u8 data;// CAN总线接收数据的代码return data;}void m本人n() {CAN_Init();while(1) {CAN_SendData(0x01, 0x55);if(P1_0 == 1) {u8 ID, data;data = CAN_ReceiveData(ID);if(ID == 0x02 data == 0xAA) {P1_2 = 1;}}}}```六、实验结果经过实验验证,基于AT89C51单片机的CAN通信发送与接收代码能够正常工作,并成功实现了数据的发送和接收。
CAN的工作原理CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车、工业控制和通信领域的串行通信协议。
它的工作原理是基于一种分布式通信机制,可以同时连接多个节点,实现高效的数据传输和控制。
CAN的工作原理可以简单概括为以下几个方面:1. 物理层:CAN总线采用双绞线作为传输介质,通常使用差分信号传输方式。
这种方式可以有效地反抗电磁干扰,提高通信的可靠性。
CAN总线上的每一个节点都通过一个传输线连接到总线上。
2. 数据链路层:CAN总线采用一种基于帧的通信协议,数据传输以帧为单位进行。
每一个CAN帧由四个部份组成:起始位、帧类型位、数据位和CRC校验位。
起始位用于同步节点的时钟,帧类型位用于标识数据帧或者远程帧,数据位用于传输实际的数据,CRC校验位用于检测数据传输的错误。
3. 帧传输:CAN总线上的节点可以同时发送和接收数据。
当一个节点要发送数据时,它首先检查总线上是否有其他节点正在发送数据,如果没有,则它可以开始发送数据。
发送节点会将数据和标识符封装成一个CAN帧,并通过总线发送出去。
其他节点在接收到这个CAN帧后,会检查标识符,如果匹配,则接收数据。
4. 碰撞检测:由于CAN总线是一种共享总线结构,多个节点可能同时发送数据,导致碰撞。
为了解决碰撞问题,CAN总线采用了非破坏性的碰撞检测机制。
当一个节点发送数据时,它会同时监听总线上的数据,如果检测到其他节点同时发送数据,那末发送节点会住手发送,并等待一个随机的时间后重新发送。
5. 优先级:CAN总线上的每一个节点都有一个惟一的标识符,用于标识节点的优先级。
当多个节点同时发送数据时,具有更低标识符的节点具有更高的优先级,可以优先发送数据。
这种优先级机制可以确保重要数据的及时传输。
总的来说,CAN的工作原理基于分布式通信机制,通过物理层和数据链路层的协议实现数据的高效传输和控制。
它具有高可靠性、抗干扰能力强、支持多节点等特点,因此在汽车、工业控制和通信领域得到广泛应用。
CAN的工作原理CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车电子系统中的通信协议。
它的工作原理是基于串行通信的方式,通过在汽车各个电子模块之间传递数据和控制信息,实现各个模块之间的相互协调和通信。
CAN的工作原理可以简单分为物理层和数据链路层两个部分。
1. 物理层:CAN协议使用差分信号传输数据,这种差分信号可以有效抵抗噪声干扰。
CAN总线上的每个节点都有一个CAN收发器,用于将数字信号转换成差分信号并发送到总线上。
CAN总线上的每个节点都通过终端电阻连接,形成一个总线拓扑结构。
2. 数据链路层:CAN协议采用了一种基于CSMA/CD(载波监听多点接入/冲突检测)的访问机制。
当一个节点准备发送数据时,首先检测总线上的信号是否被其他节点占用,如果没有被占用,则发送数据。
如果多个节点同时发送数据,就会发生冲突,此时节点会停止发送,并根据一定的算法进行重传。
CAN协议中的数据帧包括以下几个部分:- 起始位(Start of Frame,SOF):表示数据帧的开始。
- 标识符(Identifier):用于标识数据帧的类型和发送节点的地址。
- 控制位(Control):包括数据长度和远程传输请求等信息。
- 数据域(Data):包含实际的数据信息。
- CRC(Cyclic Redundancy Check):用于校验数据的完整性。
- 确认位(Acknowledgement):用于确认数据的正确接收。
- 结束位(End of Frame,EOF):表示数据帧的结束。
CAN协议支持两种工作模式:标准帧和扩展帧。
标准帧使用11位的标识符,可以传输8字节的数据;而扩展帧使用29位的标识符,可以传输更大长度的数据。
CAN协议具有以下特点:- 高可靠性:CAN总线具有抗干扰能力强、误码率低的特点,能够在恶劣的环境下正常工作。
- 高实时性:CAN总线的通信速率较高,可以满足实时性要求。
- 灵活性:CAN总线可以连接多个节点,节点之间可以进行灵活的数据交换和控制。
can总线的通信协议Can总线是一种广泛应用于汽车行业的通信协议,它采用了差分信号传输技术,具有高可靠性和抗干扰能力。
Can总线的通信协议包括物理层、数据链路层和应用层三个部分,下面将逐一介绍。
一、物理层Can总线的物理层主要定义了通信的电气特性和连接方式。
Can总线采用双绞线进行通信,其中一根线为CAN_H,另一根为CAN_L,通过差分信号的方式传输数据。
双绞线的使用使得Can总线具有较好的抗干扰能力,可以在噪声较多的环境中正常工作。
同时,Can总线还采用了差分驱动器和终端电阻的方式来提高信号的可靠性和传输距离。
二、数据链路层Can总线的数据链路层主要负责数据传输的控制和错误检测。
Can总线采用了CSMA/CD(载波监听多路访问/冲突检测)的传输机制,即节点在发送数据之前先监听总线上是否有其他节点正在发送数据,若有,则等待一段时间后再发送。
这种机制可以有效避免数据冲突。
Can总线的数据链路层还包括帧格式的定义。
Can总线的数据传输单位是帧,每个帧由起始位、标识符、控制位、数据域和校验位组成。
其中,标识符用于标识帧的类型和发送节点,数据域用于存储实际的数据信息,校验位用于检测数据传输过程中是否发生错误。
三、应用层Can总线的应用层主要定义了数据的传输和处理方式。
Can总线上的节点可以进行点对点通信或广播通信。
点对点通信是指两个节点之间进行数据传输,而广播通信是指一个节点向整个总线发送数据,所有节点都能接收到。
Can总线上的节点需要事先约定好数据的传输格式和意义,以确保数据的正确解析和处理。
通常情况下,Can总线上的数据是采用十六进制表示的,通过不同的标识符和数据域来区分不同的数据类型和含义。
这样的设计使得Can总线可以同时传输多种类型的数据,满足复杂系统中各种需求。
总结:Can总线的通信协议具有高可靠性、抗干扰能力强的特点,广泛应用于汽车行业。
通过物理层、数据链路层和应用层的定义和规范,Can总线实现了节点之间的可靠通信和数据传输。
自定义CAN通信协议一、资源节点分配。
1.I/O输入地址00H---1FH2.I/O输出地址20H----3FH3.模拟量输入地址40H---5FH4.模拟量输出地址60H---7FH5.设备标识地址80H----9FH6.通信参数地址A0H----BFH6.1. A0H 本机物理地址(生产者地址)6.2. A1H 主机物理地址(消费者地址1默认第一个为主机地址0)6.3 A2H 主机物理地址(消费者地址2)6.4 A3H 主机物理地址(消费者地址3)6.5 A4H 主机物理地址(消费者地址4)6.6 A5H 主机物理地址(消费者地址5)6.7 A6H 主机物理地址(消费者地址6)A7H 从机物理地址(服务者地址1)A8H 从机物理地址(服务者地址2)A9H 从机物理地址(服务者地址3)AAH 从机物理地址(服务者地址4)ABH 从机物理地址(服务者地址5)ACH 从机物理地址(服务者地址6)6.8. ADH CAN波特率(1=10K,2=50K,3=100K,4=200K,5=500K)6.9. AEH 用户设置波特率(1=10K,2=50K,3=100K,4=200K,5=500K)6.10. AFH 从站循环发送时间单位为2ms6.11 B0H 节点心跳时间单位5ms6.12 B1H 节点发送数据方式(0主从方式。
1循环发送。
2主动发送。
)6.13 B2H 节点主动发送的资源节点起始地址6.14 B3H 节点主动发送的数据量6.15 B4H 本机为主机或者从机7. 自定义地址区域C0H----FFH二、29位标识符分配1. 物理地址分配28—23位(源地址)2. 目的地址分配22----17位3. 功能码地址分配16——13位4. 被操作的资源节点起始地址分配12---5位5. 主动帧/应答帧分配4位6. 保留位3----0位三、数据域分配第一个数据为分段码。
(6---7位表示分段标识,0----5位表示分段计数器)四、功能码编码1. 00H保留2.01H删除连接3. 02H建立连接4. 03H通信参数设置5. 04H写连续的资源节点6. 05H读连续的资源节点7. 06H节点心跳(由从机主动发送节点心跳)此功能码不用应答8.07H五、功能码解析1. 01H删除连接和02建立连接:一个节点可以是其他节点的主机也可以是其他节点的从机,但是在整个网络中绝对主机是地址为00的主机,他管理整个网络的网络联机,即各个相对主机的分配或者取消,网络参数的设置由00绝对主机设置。
《商用车控制系统局域网络(CAN总线)通信协议》编制说明一、任务来源本标准是根据国家质量监督检验检疫总局国家标准制修订计划20030943-T-5号进行编制。
二、制定的目的、意义随着汽车行业越来越重视汽车安全、环保等问题,大大促进了新技术的开发运用,越来越多的电子技术应用到汽车上,如电喷、ABS、电子点火系统、安全气囊等,大量的传感器、控制器在汽车上应用。
,大大改善了汽车的安全、环保、舒适等性能,提高了汽车的整体性能和水平,汽车电子战已经在行业打响,并体现在新开发设计的车型中。
为了减少线束的使用,实现系统之间的快速通讯和数据共享,现代汽车广泛采用网络技术。
汽车技术发展到今天,可以说网络技术的应用是一次革命,是高新技术在汽车上应用的最好体现。
有了网络通讯必须有通讯协议,以保证系统节点之间的对话和信息流的正常传送。
通讯协议要解决网络的优先权问题、灵活性问题,实现可扩展性、鲁棒性及数据共享等。
三、国内外情况的简要说明CAN总线是一种串行数据通信协议,最早由德国BOSCH公司推出,用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。
CAN推出之后,世界上各大半导体生产厂商迅速推出各种集成有CAN协议的产品,由于得到众多产品的支持,使得CAN在短期内得到广泛应用。
CAN总线规范于1993年被ISO国际标准组织制订为国际标准, 包括用于高速场合的ISO11898和用于低速场合的ISO11519,CAN是目前总线规范中唯一取得国际标准的。
基于CAN的网络已经安装于很多公司生产的乘用车及商用车上,目前在美国CAN已基本取代基于J1850的网络。
预计到2005年,CAN将会占据整个汽车网络协议市场的63%。
在欧洲,基于CAN的网络也占有了大约88%的市场。
我国多家合资公司在外资技术的支持下早已安装使用CAN网络,且随着CAN网络技术被越来越多的厂家认可和掌握,这一技术在我国已被广泛推广和使用。
CAN在全世界范围的应用和用户在不断扩大。
CAN总线波特率自适应程序设计文|株洲时代电子技术有限公司刘洁曾海林一、引言CAN总线由于采用差分信号进行数据传输,有着极强的抗干扰能力,同时,由于它采用非破坏性的总线仲裁机制,使得即便同一时刻不同节点同时往CAN总线发送数据,也不会出现数据混乱和通信出错的情况,由于CAN总线的各种优点,使得其在欧美国家乃至全世界被广泛应用,尤其是在工业控制、工业仪表和汽车电子等领域,CAN总线控制系统广泛应用于各类机械自动化设备中。
随着设备内各总成节点不断增加,与此同时接入到网络控制系统的的第三方设备与传感器也逐渐增加,出现了各种各样通信波特率,CAN总线在不同波特率下允许的最大通讯距离是: 10km (5Kbps)、6.7km (10Kbps)、3.3km (20Kbps)、1.3km (50Kbps)、620m (100Kbps)、530m (125Kbps)、270m(250Kbps)、130m(500Kbps)和40m(1Mbps)。
由于CAN总线通信时必须保持同种波特率,故接入的第三方控制系统中主控制器与从节点之间只能用同一波特率进行通信;由于某些第三方设备的波特率是无法修改的(如发动机ECU和变速箱VTDC等),故此时接入第三设备后,所有同一网络的从节点都需通过修改底层程序重新烧写程序才能实现波特率的修改,大大增加了工作量,如果能够开发一种在线修改波特率的程序,势必大大减少工作量,同时使得波特率的修改变得极为方便快捷。
为此,本文提出了一种CAN总线波特率自适应程序设计的方案,设计了基于此方案的软件程序,通过在实验室调试,充分验证了该软件方案的可行性。
二、程序流程设计目前的网络控制系统根据现场应用按照网络控制单元所处的网络位置,分为主控制单元与从控制单元,其中主控制单元相互之间以主CAN网络连接,以固定波特率通讯;从控制单元与从控制单元之间以设备CAN网络连接,通讯波特率采用自适应方式。
现场应用示意图如图1所示。
CAN的工作原理及初始化CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网CAN是一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。
当信号传输距离达到10Km时,CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。
由于CAN总线具有很高的实时性能,因此,CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN的结构:数据链路层:包括逻辑链路控制子层(Logical Link Control,LLC )和媒体访问控制子层(Medium Access Control,MAC)。
物理层:包括物理信号子层 (Physical Layer Signal,PLS) 、物理介质连接 (Physical Medium Attachment,PMA)和介质相关接口(Medium Dependent Interface,MDI) 。
1.物理层物理层定义信号是如何进行传输的,各部分的功能如下:(1)物理层信号PLS:实现位定时、位编码/解码、同步等功能。
理想发送器在没有重同步的情况下,每秒发送的位数定义为标称位速率,定义其倒数为标称位时间,它可分为同步段、传播段、相位缓冲段1和相位缓冲段2等几个互补重叠的时间段。
CAN位流根据“不归零”NRZ方式来编码,即在整个位时间里,位电平要么为显性,要么为隐性。
在隐性状态下,VCANH和VCANL被固定于平均电压电平,Vdiff近似为零。
显性状态以大于最小阈值的差分电压表示。
在显位期间,显性状态改变隐性状态并发送。
同步包括硬同步和重同步两种形式。
在一个时间内只允许一种同步。
仅当采样点之前检测到的数值与紧跟边沿之后出现的数值不同时,边沿才用于同步。
(2)物理介质连接PMA:实现总线发送/接收的功能电路,并可提供总线故障检测方法。
CAN2.0规范没有定义该层的驱动器/接收器特性,以便在具体应用中进行优化设计。
stc单片机的can通信代码概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇长文将详细介绍STC单片机的CAN通信代码,并对其进行解释和说明。
CAN(Controller Area Network)通信是一种广泛应用于工业控制领域的串行总线通信协议,具有高可靠性和实时性的特点。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分,分别概述如下:- 第2部分:对STC单片机CAN通信代码进行概述,包括CAN通信简介、STC单片机及其特点以及STC单片机与CAN通信的应用场景。
- 第3部分:详解CAN通信实现代码,在这一节中将涵盖硬件连接与配置步骤、初始化CAN模块设置以及发送数据代码解析等内容。
- 第4部分:解析和应用案例分析接收数据的代码,在这一节中将探讨接收缓冲区配置与接收中断处理函数设计、数据接收与处理过程演示以及实际应用案例分析与问题解决思路分享。
- 第5部分:总结文章并展望未来发展方向,包括实验结果总结与讨论以及技术问题、改进方向及未来发展展望等内容。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍STC单片机的CAN通信代码,并对各个功能进行详细解释和说明。
读者通过本文可以了解CAN通信协议的基本原理、STC单片机的特点以及其与CAN通信的应用场景,同时还能具体了解如何实现CAN通信的初始化设置、发送数据以及接收处理等关键步骤。
此外,本文还希望通过实际应用案例分析分享解决问题的思路,为读者提供一些启发和参考。
2. STC单片机CAN通信代码的概述2.1 CAN通信简介CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于工业领域的串行通信协议。
它具有高性能、实时性强以及可靠性高等特点,被广泛用于汽车电子、工业自动化、机器人控制和航空航天等领域。
2.2 STC单片机及其特点STC单片机是一种常见的8位微控制器,由STC公司开发和生产。
它具有低功耗、易于编程和使用的特点,并且价格相对较低。
STC单片机广泛应用于各个领域,在嵌入式系统中扮演着重要角色。
CAN通信协议CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,最初是由德国Bosch公司开发的,用于控制汽车中的传感器和执行器。
随后,CAN协议被广泛应用于电子设备、工业自动化、医疗设备等领域,成为工业控制和通信的主要标准之一、本文将对CAN通信协议进行详细介绍。
CAN通信协议基于串行通信原理,使用差分信号进行数据传输。
它采用一种先进的位值编码技术,能够在高速传输数据的同时实现高度可靠的通信。
CAN协议有两种不同的物理层实现方式,分别是CAN高速和CAN低速,其传输速率分别为1 Mbps和125 Kbps。
CAN高速适用于要求高速通信和大数据量传输的场景,而CAN低速用于简单控制系统中,如汽车中央锁和窗户控制等。
1.网络拓扑:CAN协议使用总线形式的网络拓扑结构,所有节点共享一个总线,通过总线线缆连接。
这种拓扑结构简单、灵活,能够轻松扩展网络规模。
2.差分信号:CAN协议使用差分信号进行数据传输,即两个信号线CANH和CANL之间的电压差可以表示数据位。
这种设计可以降低传输信号的噪声干扰,提高通信质量和可靠性。
3.冲突检测与错误处理:CAN协议支持冲突检测,即当多个节点同时发送数据时,会发生冲突,此时参与冲突的节点将检测到这个冲突,并停止继续发送数据。
同时,CAN协议还能够检测和纠正错误,通过使用CRC 校验码来验证数据的完整性。
4.优先级机制:CAN协议采用基于标识符的优先级机制,较低优先级的数据帧在总线上发送时会被较高优先级的数据帧抢占,确保重要数据的及时传输。
5.灵活性:CAN协议支持多帧发送和接收,每帧数据由标识符、数据长度、数据字段和CRC校验码组成。
可以根据需求选择合适的数据传输方式,实现不同场景下的数据交换。
6.多主机通信:CAN协议支持多主机通信,任何节点都可以主动地向总线上发送数据,实现了分布式系统中节点之间的灵活通信。
在CAN通信协议中,每个节点都有唯一的标识符用于标识自身的身份,在传输数据时,节点会通过标识符来选择要接收的数据。
can总线线与机制原理CAN总线是一种现代的通信协议,广泛应用于工业控制、汽车电子及机器人等领域。
它是Controller Area Network的缩写,也就是控制器局域网,在1991年由德国的卡尔·博斯创立。
CAN总线通信机制是一种高效的分布式通信方式,能够支持高速、可靠的数据交换。
CAN总线的工作原理基于一个主控节点和多个从节点的架构。
主控节点通过发送消息来控制从节点,并处理来自其他节点的消息。
每个节点都有自己的标识符,可以识别其他节点发送的消息。
CAN总线的通信协议支持数据包的广播和单播,也可以处理不同节点的冲突。
CAN总线可以使用两个不同的物理层协议:标准CAN和高速CAN。
标准CAN支持数据传输速度最高为1MB/s,适用于低速传输的应用场景;而高速CAN支持数据传输速度最高为8MB/s,适用于高速传输的应用场景。
CAN总线的应用十分广泛,其中最主要的应用是在汽车电子领域。
它可以实现电子控制单元(ECU)之间的通信,同时与发动机管理、刹车、转向、照明等系统进行交互。
CAN总线还可以在工业机器人和工程设备中使用,支持现场总线以及其他自动化应用。
在CAN总线的应用过程中,还需要考虑网络拓扑结构、数据编码和校验等问题。
此外,为了确保通信的安全性和数据保护,还需要对总线进行密码学保护和电磁干扰防护。
总之,CAN总线是一种高度可靠和可扩展的通信协议,已经成为现代工业和汽车电子系统的基础,我们可以在各种自动化系统中看到它的身影。
想要更好地应用CAN总线,需要掌握其通信机制和物理层协议,同时也需要了解网络拓扑结构、编码和校验、安全性保护和创新应用等方面的知识。
can通讯协议CAN通信协议(Controller Area Network)是用于车辆、工业自动化和其他应用中的实时控制系统的一种串行通信协议。
它是一种广泛用于汽车领域的通信标准,具有高可靠性、实时性和强大的抗干扰能力。
CAN通信协议最初是由德国的BOSCH公司在20世纪80年代开发的,旨在解决汽车电子系统之间的数据传输问题。
CAN协议通过使用一对差分信号线,可实现高速的数据传输以及对错误的自动检测和纠正。
CAN协议的核心思想是分布式控制,其通信结构由多个节点组成,每个节点都可以通过总线传输数据。
在这种结构下,节点之间以分布式的方式相互通信,而无需传统的中心控制单元。
CAN通信协议采用了一种非冲突的发送机制,节点之间可以同时发送数据,不会发生数据冲突。
此外,CAN还具有优先级的概念,较高优先级的节点在总线上具有较高的抢占权。
CAN协议还支持错误检测和纠正功能,可以检测和纠正通信过程中出现的错误。
通过循环冗余校验(CRC)和错误帧的重传,CAN可以保证数据的可靠传输。
此外,CAN通信协议还具有较低的延迟和较高的带宽,可以满足实时控制系统对数据传输速度和实时性的要求。
因此,它被广泛应用于汽车行业,比如车载网络、发动机控制、底盘控制、安全系统等。
同时,它也用于其他领域的实时控制系统,例如工业自动化、航空航天等。
总结起来,CAN通信协议是一种广泛应用于汽车和工业自动化领域的通信标准。
它具有高可靠性、实时性和强大的抗干扰能力。
CAN通信协议通过使用分布式控制和非冲突发送机制,能够实现节点之间的高效数据传输。
此外,它还支持错误检测和纠正功能,能够保证数据的可靠传输。
因此,CAN通信协议在实时控制系统中具有重要的应用价值。
CAN的工作原理CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车和工业领域的通信协议,它的工作原理是通过在一个总线上连接多个节点,实现节点之间的数据交换和通信。
本文将详细介绍CAN的工作原理。
一、总线结构CAN总线由两根线组成:CAN_H(CAN High)和CAN_L(CAN Low)。
这两根线通过电阻终止器连接在一起,形成一个环路。
CAN总线上的每一个节点都通过一个收发器与CAN总线相连。
二、数据帧格式CAN数据帧由四个部份组成:起始位、标识符、控制位和数据域。
起始位用于同步数据传输,标识符用于区分不同的数据源,控制位包含数据帧的类型和长度信息,数据域则是实际的数据内容。
三、工作模式CAN总线有两种工作模式:数据帧模式和远程帧模式。
数据帧模式用于节点之间的实际数据传输,远程帧模式用于请求其他节点发送数据。
四、帧ID每一个节点在CAN总线上都有一个惟一的帧ID。
帧ID由11位或者29位组成,取决于CAN的版本。
较短的帧ID用于标识标准帧,较长的帧ID用于标识扩展帧。
五、数据传输CAN总线上的数据传输是基于事件触发的。
当一个节点有数据要发送时,它会检查总线是否空暇,如果空暇,则开始发送数据。
如果多个节点同时发送数据,会发生冲突,这时会根据CAN的冲突检测机制进行处理。
六、错误检测CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力。
每一个节点在发送数据时会监测总线上的数据是否与发送的数据一致,如果不一致,则会触发错误处理机制。
七、速率控制CAN总线的速率通常由波特率来表示,常见的波特率有125Kbps、250Kbps和500Kbps等。
波特率的选择取决于传输的数据量和总线的长度。
八、网络拓扑CAN总线可以采用多种网络拓扑结构,包括总线型、星型和混合型。
总线型是最常见的拓扑结构,所有节点都连接在同一根总线上。
星型拓扑结构中,每一个节点都与一个中央控制器相连。
混合型拓扑结构则是总线型和星型的结合。
汽车综合性能检测过程中CAN通信网络的使用方法CAN(Controller Area Network)通信网络是一种用于车辆电子系统的通信协议。
它主要用于汽车中各个控制单元之间的数据传输,包括引擎控制单元、刹车系统、驾驶员辅助系统等。
在汽车综合性能检测中,CAN通信网络的使用方法如下:1. 确定通信节点:首先需要确定需要进行通信的节点,包括发送数据的节点和接收数据的节点。
根据具体的检测需求,可以选择一个或多个节点进行通信。
2. 确定通信参数:CAN通信网络需要确定一些参数,包括通信速率、帧格式、帧类型等。
通常情况下,汽车中通常使用的CAN通信速率为250kbps或500kbps,选择适当的通信速率可以确保数据传输的稳定性和可靠性。
3. 编写通信程序:根据所选的通信节点和通信参数,编写相应的通信程序。
通信程序中需要包括数据的发送和接收部分,通过CAN总线进行数据的传输。
编写程序时需要注意CAN通信的硬件和软件的兼容性,以及数据传输的时序和优先级。
4. 测试通信功能:在编写完通信程序后,需要进行通信功能的测试。
可以通过发送一些固定的数据帧,并从接收端验证数据的正确性来测试通信功能是否正常工作。
如果出现通信错误,需要进行排查和修复。
5. 数据传输和处理:在数据传输过程中,需要选择合适的数据处理方式。
可以使用加密、压缩等算法对数据进行处理,从而提高数据传输的效率和安全性。
在接收端需要解析接收到的数据,根据具体的需求进行数据处理和分析。
6. 故障排查和修复:在使用CAN通信网络进行汽车综合性能检测时,可能会遇到一些通信故障或问题。
此时需要进行详细的故障排查和修复。
可以通过硬件检测、软件调试等方式,逐步确定问题的具体原因,并采取相应的措施进行修复。
通过以上的方法,可以有效地使用CAN通信网络进行汽车综合性能检测。
CAN通信网络的使用可以提高汽车测试的效率和准确性,同时也可以为车辆故障排查和修复提供有力的支持。
can总线自动重发机制Can总线自动重发机制是指在Can总线通信过程中,当数据传输发生错误或丢失时,系统会自动进行重发,确保数据的可靠传输。
本文将从Can总线的工作原理、自动重发机制的实现方式和优势等方面进行介绍。
一、Can总线的工作原理Can总线是一种高可靠性、高实时性的串行通信总线,广泛应用于汽车、工业控制等领域。
它采用差分信号传输,可以有效抵抗电磁干扰,并具有较高的抗噪声能力。
Can总线工作采用主从模式,其中一个节点作为主节点负责控制总线的访问,其他节点作为从节点接收和发送数据。
二、Can总线自动重发机制的实现方式Can总线自动重发机制可以通过以下几种方式实现:1. 帧计数器方式:发送节点在每个数据帧中添加一个计数器,接收节点在接收到帧后检查计数器的值,如果发现某一帧的计数器值小于前一帧的计数器值,则说明前一帧发生错误,需要进行重发。
2. 确认帧方式:发送节点在发送完一帧数据后,等待接收节点发送一个确认帧,如果发送节点在规定时间内没有接收到确认帧,则认为数据发送失败,需要进行重发。
3. 重发请求方式:接收节点在接收到错误数据后,发送一个重发请求给发送节点,发送节点收到请求后会立即进行重发。
三、Can总线自动重发机制的优势Can总线自动重发机制具有以下优势:1. 提高数据传输的可靠性:由于Can总线自动重发机制的存在,即使在数据传输过程中发生了错误或丢失,系统也能够自动进行重发,保证数据的可靠传输。
2. 提高通信效率:Can总线自动重发机制能够快速检测到错误并进行重发,避免了人工干预的时间延迟,提高了通信效率。
3. 减少系统负担:Can总线自动重发机制的实现主要依靠硬件电路或芯片,不需要额外的软件开发,减少了系统的负担。
4. 提高系统稳定性:Can总线自动重发机制可以有效应对通信中的错误和干扰,保证数据传输的稳定性,提高了系统的稳定性和可靠性。
四、Can总线自动重发机制的应用Can总线自动重发机制广泛应用于汽车电子领域,如发动机控制单元、车载娱乐系统、空调系统等。
/****************************************************************************** ********项目:基于CAN总线的自收发通信说明:主程序部分功能:外部按键每按下一次,计数值加一,同时计数值在数码管1、2上显示。
在计数值加一后,会使CAN总线上重新发送数据,此时接收端的计数值也同步更新显示在数码管3、4上(为便于观察,接收显示的值比发送值大3)。
// CAN主要参数: PeliCAN模式,扩展帧EFF模式// 29位标示码结构:// 发送数据结构:计数结果,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08// 接收数据结构: 待显示数据+其它7个字节的数据// 本节点的接收代码寄存器值: 0x11,0x22,0x33,0x44// 本节点的屏蔽代码寄存器值:0x00,0x00,0x00,0x00;可以接收本节点的数据// 目的节点地址:0x11,0x22,0x33,0x44;可以被本节点接收模块:can_self.c作者:PIAE GROUP注释修改者:特权修改时间:08.6.17.******************************************************************************* *******//***感谢PIAE工作组提供的源码,这里特权根据自己的编程习惯做了一些修改并添加详细注释***/#include <reg52.h>#include <intrins.h>#include "define.h"/////////////////////////////////////////////////函数:inter0_key (外部中断INT0)//说明:INT0按键为计数按键// 每按下一次键,计数值加一//入口:按键中断//返回:按键加一///////////////////////////////////////////////void inter0_key(void) interrupt 0{EA = 0; //关闭中断Txd_data++; //计数结果增1,即待发送的数据增1TXD_flag = 1; //发送数据标志位置位,即重新发送数据以更新数码管的显示数值EA = 1; //重新开启中断}/////////////////////////////////////////////////函数:inter1_can_rxd (外部中断INT1)//说明:接收数据函数,在中断服务程序中调用//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void inter1_can_rxd( void ) interrupt 2{uchar state;EA = 0; //关CPU中断IE1 = 0; //由于是中断INT1是电平触发方式,所以需要软件将INT1的中断请求标志IE0清零state = IR; //IR为SJA1000的中断寄存器if( state & 0x01) //若IR.0=1--接收中断{ //接收数据帧RX_buffer[0] = RBSR;RX_buffer[1] = RBSR1;RX_buffer[2] = RBSR2;RX_buffer[3] = RBSR3;RX_buffer[4] = RBSR4;RX_buffer[5] = RBSR5;RX_buffer[6] = RBSR6;RX_buffer[7] = RBSR7;RX_buffer[8] = RBSR8;RX_buffer[9] = RBSR9;RX_buffer[10] = RBSR10;RX_buffer[11] = RBSR11;RX_buffer[12] = RBSR12;RXD_flag = 1; //接收标志置位,以便进入接收处理程序CMR = 0X04; //CMR.2=1--接收完毕,释放接收缓冲器state = ALC; //释放仲裁随时捕捉寄存器(读该寄存器即可)state = ECC; //释放错误代码捕捉寄存器(读该寄存器即可)}IER = 0x01; // IER.0=1--接收中断使能EA = 1; //重新开启CPU中断}/////////////////////////////////////////////////函数:main//说明:主函数//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void main(void){init_mcu();init_sja1000();while(1){rxd_deal(); //接收处理程序txd_deal(); //发送处理程序led_show(0,Txd_data); //数码管1-2显示发送数据子程序led_show(1,Rxd_data+3); //数码管3-4显示接收数据子程序}}/////////////////////////////////////////////////函数:init_mcu//说明:单片机I/O口初始化// 主要是各中断寄存器的初始化//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void init_mcu(void){SJA_RST = 1; //CAN总线复位管脚复位无效SJA_CS = 0; //CAN总线片选有效EX1 = 1; //开MCU外部中断INT1IT1 = 0; //MCU外部中断INT1设置为电平触发,该中断口连接CAN总线接收中断口IT0 = 1; //MCU外部中断INT0设置为下降沿触发EX0 = 1; //开MCU外部中断INT0EA = 1; //开MCU总中断SJA_CS = 1; //CAN总线片选无效,使得对数据总线的操作不会影响SJA1000。
}/////////////////////////////////////////////////函数:init_sja1000//说明:独立CAN控制器SJA1000的初始化//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void init_sja1000(void){uchar state;uchar ACRR[4];uchar AMRR[4];// 接收代码寄存器ACRR[0] = 0x11;ACRR[1] = 0x22;ACRR[2] = 0x33;ACRR[3] = 0x44;// 接收屏蔽寄存器,只接收主机发送的信息AMRR[0] = 0x00;AMRR[1] = 0X00;AMRR[2] = 0x00;AMRR[3] = 0x00;// 使用do--while语句确保进入复位模式do{MODR = 0x09; // 设置MOD.0=1--进入复位模式,以便设置相应的寄存器state = MODR;}while( !(state & 0x01) );// 对SJA1000部分寄存器进行初始化设置CDR = 0x88; // CDR为时钟分频器,CDR.3=1--时钟关闭, CDR.7=0---basic CAN, CDR.7=1---Peli CANBTR0 = 0x31; // 总线定时寄存器0 ;总线波特率设定BTR1 = 0x1c; // 总线定时寄存器1 ;总线波特率设定IER = 0x01; // IER.0=1--接收中断使能;IER.1=0--关闭发送中断使能OCR = 0xaa; // 配置输出控制寄存器CMR = 0x04; // 释放接收缓冲器// 初始化接收代码寄存器ACR0 = ACRR[0];ACR1 = ACRR[1];ACR2 = ACRR[2];ACR3 = ACRR[3];// 初始化接收屏蔽寄存器AMR0 = AMRR[0];AMR1 = AMRR[1];AMR2 = AMRR[2];AMR3 = AMRR[3];// 使用do--while语句确保进入自接收模式do{MODR = 0x04; //MOD.2=1--进入自接收模式,MOD.3=0--双滤波器模式state = MODR;}while( !(state & 0x04) );}/////////////////////////////////////////////////函数:rxd_deal//说明:接收处理程序;检测接收标志状态位,// 如果置位则进行接收处理//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void rxd_deal(void){if( RXD_flag ) //RXD_flag=0说明无数据可以接收,RXD_flag=1说明有数据可以接收{EA = 0; //关闭CPU中断RXD_flag = 0; //RXD_flag清零,以便下次查询Rxd_data = RX_buffer[5]; //CAN总线要接收的数据,也是要在数码管3-4位置显示的数据EA = 1; //重新开启CPU中断}}/////////////////////////////////////////////////函数:txd_deal//说明:发送处理程序;检测发送标志状态位,// 如果置位则进行发送数据处理//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void txd_deal(void){if( TXD_flag == 1 )//若TXD_flag=1,要求进行数据的发送处理{_nop_();TXD_flag = 0; //RXD_flag清零,以便下次查询can_txd(); //发送数据帧_nop_();_nop_();} //发送数据帧后,SJA1000将产生接收中断}/////////////////////////////////////////////////函数:can_txd//说明:发送扩展数据帧//入口:无//返回:无///////////////////////////////////////////////void can_txd(void){uchar state;uchar TX_buffer[ N_can ] ; //N_can=13,TX_buffer数组为待传送的数据帧//初始化标示码头信息TX_buffer[0] = 0x88; //.7=0--扩展帧;.6=0--数据帧; .0-.3=100--数据长度为8字节TX_buffer[1] = 0x11; //本节点地址TX_buffer[2] = 0x22;TX_buffer[3] = 0x33;TX_buffer[4] = 0x44;//初始化发送数据单元TX_buffer[5] = Txd_data; //发送的第1个字节数据,也是数码管要显示的数据(计数结果)TX_buffer[6] = 0x22; //2TX_buffer[7] = 0x33; //3TX_buffer[8] = 0x44; //4TX_buffer[9] = 0x55; //5TX_buffer[10] = 0x66; //6TX_buffer[11] = 0x77; //7TX_buffer[12] = 0x88; //8//初始化数据信息EA = 0; //关中断//查询SJA1000是否处于接收状态,当SJA1000不处于接收状态时才可继续执行do{state = SR; //SR为SJA1000的状态寄存器LED_RED = 0; //点亮LED1}while( state & 0x10 ); //SR.4=1 正在接收,等待//查询SJA1000是否处于发送完毕状态do{state = SR;LED_RED = 0; //点亮LED1}while(!(state & 0x08)); //SR.3=0,发送请求未处理完,等待直到SR.3=1//查询发送缓冲器状态do{state = SR;LED_RED = 0; //点亮LED1}while(!(state & 0x04)); //SR.2=0,发送缓冲器被锁。