CAN現場(chǎng)總線(xiàn)的時(shí)間信息共享技術(shù)

電子時(shí)間引信系統從火控計算單元提取的射彈飛行時(shí)間數據需要實(shí)時(shí)可靠地傳送給編程裝置，為保證時(shí)間信息傳送的準確、及時(shí)，本文采用CAN總線(xiàn)進(jìn)行時(shí)間信息的傳輸。

CAN總線(xiàn)具有突出的可靠性和實(shí)時(shí)性，適合在復雜的戰場(chǎng)環(huán)境下工作，基于CAN現場(chǎng)總線(xiàn)的時(shí)間信息數據接口，可充分保證時(shí)間信息的傳送，并為電子時(shí)間引信系統提供標準的數據接口，便于應用在其它防空武器系統的嵌入式改造或未來(lái)數字化防空武器系統中。本文闡述了CAN現場(chǎng)總線(xiàn)、總線(xiàn)接口技術(shù)、時(shí)間信息提取電路結構、信息無(wú)線(xiàn)發(fā)送結構等原理，及如何利用CAN現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現時(shí)間信息共享技術(shù)。

CAN現場(chǎng)總線(xiàn)概述

CAN(Controller Area Network)總線(xiàn)誕生和發(fā)展于汽車(chē)工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域，是兩線(xiàn)制多主對等總線(xiàn)型拓撲網(wǎng)絡(luò )，能有效地支持具有很高安全等級的分布實(shí)時(shí)控制，是唯一有國際標準的現場(chǎng)總線(xiàn)(Field Bus)，目前發(fā)展到CAN2.0B規范，應用范圍極為廣泛。

CAN總線(xiàn)用顯性和隱性?xún)蓚€(gè)互補的邏輯值表示0和1，總線(xiàn)接口上同時(shí)發(fā)送顯性和隱性位時(shí)，總線(xiàn)值是顯性，實(shí)現邏輯與。根據ISO／OSI參考模型，CAN的層次劃分為：數據鏈路層，包括邏輯鏈路控制子層和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制子層；物理層。

CAN總線(xiàn)信息的報文傳輸有數據幀、遠程幀、錯誤幀和過(guò)載幀四種不同類(lèi)型的幀，數據幀和遠程幀可以使用標準幀和擴展幀2種不同格式，標識符域的長(cháng)度分別為11位和29位。CAN的幀由不同的位域組成，以數據幀為例，它包括7個(gè)不同的位域：幀起始、仲裁域、控制域、數據域、CRC域、應答域和幀結尾，如圖1所示。

為獲得安全的數據發(fā)送，CAN總線(xiàn)采取錯誤檢測和處理的措施，在報文傳輸過(guò)程中設有位錯誤、填充錯誤、CRC錯誤、格式錯誤和應答錯誤5種錯誤類(lèi)型，對于故障的界定有錯誤激活、錯誤認可和總線(xiàn)關(guān)閉3種狀態(tài)。

智能節點(diǎn)接口技術(shù)

節點(diǎn)是CAN網(wǎng)絡(luò )上信息的起點(diǎn)和終點(diǎn)，智能節點(diǎn)是指具有微處理器的節點(diǎn)，具體有可靠性、兼容性、信息處理能力等方面的優(yōu)勢。智能節點(diǎn)硬件設計包括CAN控制芯片與MCU的連接和CAN控制芯片與PC的連接，典型的智能節點(diǎn)結構為MCU+CAN控制器+CAN驅動(dòng)器，具有CAN模塊的MCU微控制器將前2者合二為一，如PIC18F458、MC68HC908GZ16、P8Xc591，使操作更加方便。PC機上的智能節點(diǎn)設計多采用CAN適配卡，由ISA接口、雙口RAM、嵌入式微處理器、CAN控制器、CAN驅動(dòng)器組成。

智能節點(diǎn)軟件設計的核心內容為CAN節點(diǎn)初始化、報文發(fā)送和報文接收，還包括CAN總線(xiàn)錯誤處理、總線(xiàn)關(guān)閉處理、接收濾波處理、波特率參數設置、自動(dòng)檢測以及CAN總線(xiàn)通信距離和節點(diǎn)數的計算。

采用PIC18F458微控制器設計的智能節點(diǎn)如圖2所示。