现场总线CAN原理与应用技术内容简介

CAN是当前最有影响的现场总线之一，它具有较高的性能价格比，在自动控制领域得到广泛的应用，也越来越多地出现在嵌入式系统中。本书首先简要叙述了现场总线技术的基础--计算机网络;其后的内容覆盖了CAN技术的国际标准、几类有代表性的CAN器件、CAN智能节点的硬件和软件设计(包括在单片机和PC机上)、组网中的CAN网关和网桥的设计、CAN的应用技术实例;最后较详细地介绍了基于CAN的网络高层协议中最流行的CANopen和DeviceNet以及时间触发CAN(TTCAN)的基本原理及其主要结构。

本书着眼于帮助读者弄清概念、尽快入门，重在实践。因此，在本书作者的科研实践基础上，涉及具体设计的内容中尽可能详细地列举了各基本功能模块，可供初学者直接参考使用。本书可作为大专院校电子信息工程、电气工程、自动控制等专业的师生以及相关技术人员在学习和开发应用CAN技术过程中的参考资料。

第1章计算机网络与现场总线

1.1计算机网络体系的结构1

1.1.1物理层2

1.1.2数据链路层5

1.1.3介质访问控制子层MAC和逻辑链路控制子层LLC7

1.1.4网络层8

……

现场总线能同时满足过程控制和制造业自动化的需求，因而这一技术逐步成为工业数据总线最为活跃的领域之一。CAN现场总线的多主方式、报文重发、极低的误码率等特性在大型远程监控系统中被广泛应用。

《CAN现场总线监控系统原理和应用设计》适合相关专业本科生、研究生作为教材使用，对相关研究者及设计人员也有一定的参考价值。

第1章 现场总线控制系统概述

1.1 控制系统

1.2 现场总线技术

1.2.1 现场总线控制系统

1.2.2 现场总线的特点

1.2.3 现场总线的本质

1.2.4 现场总线的作用

1.3 几种有影响的现场总线

1.3.1 基金会总线

1.3.2 LonWorks

1.3.3 Profibus

1.3.4 HART

1.3.5 CAN

1.3.6 INTERBUS

1.3.7 CC-Link

1.3.8 P-Net

1.3.9 SwiftNet

1.3.10 AS-i

1.3.11 RS-485

1.4 CAN现场总线简介

1.4.1 CAN现场总线特点

1.4.2 CAN现场总线的发展过程

1.5 小结

1.6 思考题

第2章 CAN总线概念及相关协议

2.1 CAN总线概念

2.2 CAN总线概述

2.2.1 CAN总线的相关概念

2.2.2 CAN总线的特点

2.3 报文传输

2.4 CAN总线帧类型

2.4.1 数据帧组成

2.4.2 远程帧

2.4.3 错误帧

2.4.4 过载帧

2.4.5 帧间空间

2.5 发送器/接收器

2.6 错误处理

2.6.1 错误检测

2.6.2 错误标定

2.6.3 故障界定

2.7 位定时要求

2.7.1 标称位速率

2.7.2 标称位时间

2.7.3 同步

2.7.4 协议修改

2.7.5 CAN的标准接口

2.8 CAN总线的拓扑结构及通信方式

2.8.1 CAN总线的网络拓扑结构

2.8.2 CAN总线系统的通信方式

2.9 小结

2.10 思考题

第3章 控制器SJA1000与 收发器TJA1050

3.1 SJA1000介绍

3.1.1 SJA1000特点

3.1.2 总体说明

3.1.3 CAN控制模块的说明

3.1.4 CAN控制器的详细说明

……

第4章 SJA1000独立CAN控制器的应用

第5章 带有SPI接口的独立CAN控制器MCP2510

第6章 基于MCP2510控制器开发CAN总线节点

第7章 基于32位微处理器和MCP2510实现多种CAN智能节点

第8章 CAN总线应用层协议

第9章 基于CAN智能节点组成控制网络系统的应用

附录A

参考文献

第1篇 基础理论

第1章 现场总线与分布式控制系统

1.1 现场总线的概念

1.2 工业控制系统的发展

1.3 现场总线控制系统

1.3.1 现场总线控制系统的结构

1.3.2 现场总线控制系统的特点

1.4 现场总线技术

1.4.1 基金会现场总线

1.4.2Lonworks

1.4.3Profibus

1.4.4HART

1.4.5CAN

1.5CAN-bus总线

第2章 CAN-bus现场总线规范介绍

2.1 简介

2.2 基本概念

2.3 报文传输

2.3.1 帧格式

2.3.2帧类型

2.3.3 关于帧格式的符合性

2.3.4 发送器/接收器的定义

2.4 报文滤波

2.5 报文校验

2.6 编码

2.7 错误处理

2.7.1 错误检测

2.7.2 错误标定

2.8 故障界定

2.9 振荡器容差

2.10 位定时要求

第3章 CAN-bus物理层

3.1物理信号

3.1.1 位表示

3.1.2 位定时和位同步

3.1.3 位定时段的规格

3.1.4 振荡器误差

3.1.5 数据速率与总线长度的关系

3.2 传输介质

3.2.1 电气传输介质

3.2.2 双绞线传输介质

3.2.3 光学传输介质

3.3 网络拓扑结构

3.3.1CAN继器

3.3.2CAN网桥

3.3.3CAN集线器

3.3.4CAN网关

3.4 总线介质访问

3.5 物理层标准

3.5.1ISOll898-2标准

3.5.2符合ISO11898-3标准的容错总线接口

3.5.3SAEJ2411标准

3.5.4ISO11992标准

3.6 改善电磁兼容性的措施

3.6.1 增加电阻值抑制共模干扰

3.6.2 分开的总线终端

3.6.3 斜率控制

第4章 CAN-bus应用层协议

4.1CAN-bus应用层协议简介

4.1.1 什么是应用层协议

4.1.2为什么要构建应用层协议

4.2常用的CAN-bus应用层协议介绍

4.2.1 DeviceNet协议

……

第2篇iCAN功能模块

第5章iCAN系列功能模块

第6章iCAN-4050DI/DO功能模块

第7章iCAN-2404Relay功能模块

第8章iCAN-4017AI功能模块

第9章iCAN-4400AO功能模块

第10章iCAN-5303RTD功能模块

第11章iCAN-6202Thermocouple功能模块

第12章iCAN-7202Counter/Frequency功能模块

第13章iCAN-7408Counter功能模块

第3篇应用实践

第14章如何建立一个iCAN网络

第15章基于iCAN网络的分布式控制系统

第16章嵌入式领域的CAN-bus主控节点开发

第17章组态环境下CAN-bus网络的开发

附录ACAN-bus2.0规范的术语解释

附录BCAN-bus应用的名词术语

附录C现场总线iCAN教学实验开发平台

参考文献