CAN总线技术与应用系统设计/电气信息工程丛书

《CAN总线技术与应用系统设计》根据作者龙志强、李晓龙、窦峰山、郝阿明多年来从事CAN总线教学和科研实践经验编写而成。在介绍CAN总线基本概念、技术规范基础上，介绍了CAN总线控制器SJA1000和典型CAN总线驱动器的应用，详细介绍了3种典型的具有CAN总线接口的微处理器及应用，重点对CAN总线与计算机的接口进行了分析与设计，论述了CAN总线的工程应用，给出了CAN总线的应用层协议，最后介绍了CAN总线的工程应用案例。书中所给出的相关原理图和示例程序可供读者应用时参考，这些资料已通过了实践验证。每章配有习题，以指导读者进行深入的学习。

《CAN总线技术与应用系统设计》不仅可供有关工程技术人员参考，也可作为自动化专业高年级本科生、相关专业控制类研究生的教材。

控制器局部网(CAN-ControllerAreaNetwork)是Bosch公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。控制器局部网将在我国迅速普及推广。本书对控制器局部网的原理、器件和应用编程以及有关技术规范和国际标准进行了全面、系统的论述，书中首次透明地公布了一个基于CAN总线的系统模型设计实例，包括系统组成、系统硬件电路和系统软件设计。山于理论和应用紧密结合和便于自学的特点，本书既可以作为大专院校有关专业的参考教材和教学参考用书，也可以作为有志于微控制器和总线技术开发及应用人员的实用参考工具书和自学用书。

CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初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。通信速率最高可达1Mbps。

完成对通信数据的成帧处理

CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

使网络内的节点个数在理论上不受限制

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。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识符可由11位或29位二进制数组成，因此可以定义2或2个以上不同的数据块，这种按数据块编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。

可在各节点之间实现自由通信

CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。CAN总线插卡可以任意插在PC AT XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。

结构简单

只有2根线与外部相连，并且内部集成了错误探测和管理模块。

传输距离和速率

CAN总线特点:(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，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在134μs通信; (2) 多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞; (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) CAN总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。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。