基于A(yíng)T89C51型單片機的CAN總線(xiàn)智能節點(diǎn)設計

　　4 軟件設計

　　4.1 網(wǎng)絡(luò )通信規則

　　CAN總線(xiàn)為多主工作方式,網(wǎng)絡(luò )上任一節點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò )上其他節點(diǎn)發(fā)送信息而不分主從，通信方式靈活。為禁止總線(xiàn)沖突，CAN總線(xiàn)采用非破壞性總線(xiàn)仲裁技術(shù)，根據需要將各個(gè)節點(diǎn)設定為不同的優(yōu)先級，并以標識符ID標定，其值越小，優(yōu)先級越高?？偩€(xiàn)的節點(diǎn)之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)相互通信，當1個(gè)節點(diǎn)需要接收另1個(gè)節點(diǎn)的數據時(shí)，只需把其代碼寄存器的內容設置成和另1節點(diǎn)的標識符一致即可。如果對于標識符和其代碼寄存器的內容設置不一致，則節點(diǎn)所發(fā)的數據不予理會(huì )。

　　4.2 SJAl000的工作模式設置

　　SJAl000有二種工作模式：復位模式和工作模式。在復位模式下可對接收代碼、接收屏蔽、總線(xiàn)時(shí)序寄存器O和1及輸出控制寄存器進(jìn)行設置。一般在CAN初始化時(shí)完成對以上寄存器的設置，當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)行數據的發(fā)送和接收。特別要注意的是：當硬件復位或控制器掉線(xiàn)時(shí)會(huì )自動(dòng)進(jìn)入復位模式，這樣就不能進(jìn)行正常的CAN通信，這就要求對復位位進(jìn)行監控。當發(fā)生硬件復位或控制器掉線(xiàn)而進(jìn)入復位模式時(shí)，要求把復位位置為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(yǔ)言的軟件編程

　　系統軟件的設計思想是系統上電后首先對AT89C51和SJAl000進(jìn)行初始化，以確定工作主頻、波特率、輸出特性等。其中任一智能節點(diǎn)可以利用查詢(xún)方式通過(guò)SJAl000從CAN總線(xiàn)上獲取所需的數據并把該數據傳送到PC上顯示，同時(shí)可以向總線(xiàn)上發(fā)送數據以供其他智能節點(diǎn)接收顯示。以下是具體實(shí)現程序。

　　以上就是進(jìn)行試驗的程序，其中reg51.h是為AT89C52主控制器專(zhuān)門(mén)編寫(xiě)的庫函數，它在Keil軟件中是現成的，只要用#include語(yǔ)句包括進(jìn)來(lái)即可；intrins.h是為以后調用空函數_nop_()作準備，它里面包括了類(lèi)似于匯編語(yǔ)言的NOP語(yǔ)句；CAN_TOUWENJIAN.h是頭文件，用于對相關(guān)寄存器的定義。Tx_DATA_CAN()函數用于向總線(xiàn)發(fā)送數據,REC_DATA_CAN()函數用于從總線(xiàn)接收數據，SERIAL()用于PC與智能節點(diǎn)間的相互通信。限于篇幅,發(fā)送子程序和接收子程序沒(méi)有具體給出。

　　5 結束語(yǔ)

　　在CAN總線(xiàn)的開(kāi)發(fā)試驗過(guò)程中，筆者掌握了CAN總線(xiàn)智能節點(diǎn)的設計，并在實(shí)踐中進(jìn)行了應用。通過(guò)應用證明，CAN總線(xiàn)具有以下優(yōu)點(diǎn)：組網(wǎng)自由，擴展性強；自動(dòng)錯誤界定，簡(jiǎn)化了通信的操作；可根據數據內容確定優(yōu)先權，解決通信的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。此外，CAN網(wǎng)絡(luò )已在眾多工業(yè)控制系統中應用，尤其在傳輸速率較高而且對實(shí)時(shí)性及可靠性要求高的場(chǎng)合，CAN總線(xiàn)將有廣闊的應用前景。本文來(lái)源于《某型控制系統信號信息傳輸改進(jìn)研究》課題組，組長(cháng)是劉永鴻教授，副組長(cháng)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。