基于AT89C51型單片機(jī)的CAN總線智能節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　4.1 網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)則

　　CAN總線為多主工作方式,網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主從，通信方式靈活。為禁止總線沖突，CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，根據(jù)需要將各個節(jié)點(diǎn)設(shè)定為不同的優(yōu)先級，并以標(biāo)識符ID標(biāo)定，其值越小，優(yōu)先級越高。總線的節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行實(shí)時相互通信，當(dāng)1個節(jié)點(diǎn)需要接收另1個節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)時，只需把其代碼寄存器的內(nèi)容設(shè)置成和另1節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識符一致即可。如果對于標(biāo)識符和其代碼寄存器的內(nèi)容設(shè)置不一致，則節(jié)點(diǎn)所發(fā)的數(shù)據(jù)不予理會。

　　4.2 SJAl000的工作模式設(shè)置

　　SJAl000有二種工作模式：復(fù)位模式和工作模式。在復(fù)位模式下可對接收代碼、接收屏蔽、總線時序寄存器O和1及輸出控制寄存器進(jìn)行設(shè)置。一般在CAN初始化時完成對以上寄存器的設(shè)置，當(dāng)CAN進(jìn)入工作模式后，它們的值就不再變化。在工作模式下可進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。特別要注意的是：當(dāng)硬件復(fù)位或控制器掉線時會自動進(jìn)入復(fù)位模式，這樣就不能進(jìn)行正常的CAN通信，這就要求對復(fù)位位進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)發(fā)生硬件復(fù)位或控制器掉線而進(jìn)入復(fù)位模式時，要求把復(fù)位位置為0并進(jìn)入工作模式，這樣CAN就能進(jìn)行正常發(fā)送和接收。

　　4.3 基于C語言的軟件編程

　　系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想是系統(tǒng)上電后首先對AT89C51和SJAl000進(jìn)行初始化，以確定工作主頻、波特率、輸出特性等。其中任一智能節(jié)點(diǎn)可以利用查詢方式通過SJAl000從CAN總線上獲取所需的數(shù)據(jù)并把該數(shù)據(jù)傳送到PC上顯示，同時可以向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)以供其他智能節(jié)點(diǎn)接收顯示。以下是具體實(shí)現(xiàn)程序。

　　以上就是進(jìn)行試驗(yàn)的程序，其中reg51.h是為AT89C52主控制器專門編寫的庫函數(shù)，它在Keil軟件中是現(xiàn)成的，只要用#include語句包括進(jìn)來即可；intrins.h是為以后調(diào)用空函數(shù)_nop_()作準(zhǔn)備，它里面包括了類似于匯編語言的NOP語句；CAN_TOUWENJIAN.h是頭文件，用于對相關(guān)寄存器的定義。Tx_DATA_CAN()函數(shù)用于向總線發(fā)送數(shù)據(jù),REC_DATA_CAN()函數(shù)用于從總線接收數(shù)據(jù)，SERIAL()用于PC與智能節(jié)點(diǎn)間的相互通信。限于篇幅,發(fā)送子程序和接收子程序沒有具體給出。

　　5 結(jié)束語

　　在CAN總線的開發(fā)試驗(yàn)過程中，筆者掌握了CAN總線智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用。通過應(yīng)用證明，CAN總線具有以下優(yōu)點(diǎn)：組網(wǎng)自由，擴(kuò)展性強(qiáng)；自動錯誤界定，簡化了通信的操作；可根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容確定優(yōu)先權(quán)，解決通信的實(shí)時性問題。此外，CAN網(wǎng)絡(luò)已在眾多工業(yè)控制系統(tǒng)中應(yīng)用，尤其在傳輸速率較高而且對實(shí)時性及可靠性要求高的場合，CAN總線將有廣闊的應(yīng)用前景。本文來源于《某型控制系統(tǒng)信號信息傳輸改進(jìn)研究》課題組，組長是劉永鴻教授，副組長是張文宏副教授，主要參與者有黃晨副教授、趙勇講師、李金剛研究生。