基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

1、基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前言 （一）背景隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，20 世紀(jì) 80 年代中期，率先由 Bosch 公司研發(fā)出新一代的汽車總線即控制器局域網(wǎng)（Controller Area Network，簡(jiǎn)稱：CAN 總線或 CAN-bus），CAN 總線具有布線簡(jiǎn)單、典型的總線型結(jié)構(gòu)、可最大限度的節(jié)約布線與維護(hù)成本、穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，這些都決定了 CAN 總線必定是一種成功的總線。一經(jīng)推出不僅在汽車行業(yè)得到廣泛的推廣與應(yīng)用，在諸如航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙等領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。在自動(dòng)化儀表、工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、數(shù)控機(jī)床等系統(tǒng)中也越來(lái)越多的使用了 CAN 總線，C

2、AN 總線在未來(lái)的發(fā)展中依然充滿活力，有著巨大的發(fā)展空間。由于 CAN 總線本身只定義 ISO/OSI 模型中的第一層（物理層）和第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），通常情況下 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)都是獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，所以沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)層。在實(shí)際使用中，用戶還需要自己定義應(yīng)用層的協(xié)議，因此在 CAN 總線的發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)了各種版本的 CAN 應(yīng)用層協(xié)議，現(xiàn)階段最流行的 CAN 應(yīng)用層協(xié)議主要有 CANopen、DeviceNet 和 J1939 等協(xié)議。而本設(shè)計(jì)采用的協(xié)議時(shí)CANopen。（二）概述 控制器局部網(wǎng)（CANCONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局部

3、網(wǎng)，由于其高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、多種控制設(shè)備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門?？刂破骶植烤W(wǎng)將在我國(guó)迅速普及推廣。 隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)及集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個(gè)分支，并取得了巨大進(jìn)步。由于對(duì)系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化，系統(tǒng)面向分散化，即負(fù)載分散、功能分散、危險(xiǎn)分散和地域分散。 分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應(yīng)這種需要而發(fā)展起來(lái)的。這類系統(tǒng)是以微型機(jī)為核心，將 5C技術(shù)-COMPUTER（計(jì)算機(jī)技術(shù)）、CONTROL（自動(dòng)控制技術(shù)）、COMMUNIC

4、ATION（通信技術(shù)）、CRT（顯示技術(shù)）和 CHANGE（轉(zhuǎn)換技術(shù)）緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它在適應(yīng)范圍、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性以及抗故障能力等方面，較之分散型儀表控制系統(tǒng)和集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都具有明顯的優(yōu)越性。 典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、接口與計(jì)算設(shè)備以及通信設(shè)備組成?，F(xiàn)場(chǎng)總線（FIELDBUS）能同時(shí)滿足過(guò)程控制和制造業(yè)自動(dòng)化的需要，因而現(xiàn)場(chǎng)總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域中最為活躍的一個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)場(chǎng)總線的研究與應(yīng)用已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域的熱點(diǎn)。盡管目前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的研究尚未能提出一個(gè)完善的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)場(chǎng)總線的高性能價(jià)格比將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。同時(shí)，正由于現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，也使得現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)

5、用得以不拘一格地發(fā)揮，并將為現(xiàn)場(chǎng)總線的完善提供更加豐富的依據(jù)?？刂破骶植烤W(wǎng) CAN（CONTROLLER AERANETWORK）正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生的。 由于CAN為愈來(lái)愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化。為此，1991年 9月 PHILIPS SEMICONDUCTORS制訂并發(fā)布了 CAN技術(shù)規(guī)范（VERSION 2.0）。該技術(shù)規(guī)范包括A和B兩部分。2.0A給出了曾在CAN技術(shù)規(guī)范版本1.2中定義的CAN報(bào)文格式，能提供11位地址；而2.0B給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種報(bào)文格式，提供29位地址。此后，1993年11月ISO正式頒布了道路交通運(yùn)載工具-數(shù)字信息交

6、換-高速通信控制器局部網(wǎng)（CAN）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11898），為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。一、 總體方案設(shè)計(jì)（一） 方案論證方案一：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89C51屬標(biāo)準(zhǔn)型，芯片價(jià)格低廉，引腳與80C51完全兼容。片上外圍資源豐富，片內(nèi)具有41d3 的Flash ROM程序存貯空間，這不僅給程序修改帶來(lái)極大方便，而且避免了外部ROM擴(kuò)展，降低了節(jié)點(diǎn)成 本和線路復(fù)雜性，提高了電路可靠性。另外AT89C51具有在片程序和ROM兩級(jí)保密系統(tǒng)，可防止程序被 非法剽竊。 SJA1000是PHILIP公司推出的功能很強(qiáng)的CAN 控制器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖2。片內(nèi)含信息緩沖、位流處 理、位定時(shí)邏輯、接收濾

7、波、錯(cuò)誤管理邏輯等電路，并配置有豐富的功能寄存器。可完成數(shù)據(jù)成幀、總線填充、 錯(cuò)誤檢測(cè)、總線仲裁及錯(cuò)誤界定處理等CAiN規(guī)范。方案二：采用Luminary公司基于 ARM® CortexTM-M3 的控制器LM3S5749。Luminary Micro StellarisTM系列的微控制器是首款基于 ARM® CortexTM-M3 的控制器，它將高性能的 32 位計(jì)算引入到對(duì)價(jià)格敏感的嵌入式微控制器應(yīng)用中。這些堪稱先鋒的器件擁有與 8 位和 16 位器件相同的價(jià)格，卻能為用戶提供 32 位器件的性能，而且，所有器件都是小型封裝形式提供。Luminary Micro 提供一

8、套完整的解決方案以便快速進(jìn)入市場(chǎng)，包括用戶開發(fā)板、白皮書和應(yīng)用手冊(cè)，以及強(qiáng)大的支持、銷售和分銷商網(wǎng)絡(luò)。所以，我們這里就采用M3來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN總線的數(shù)據(jù)采集。（二） 系統(tǒng)框圖如圖1：圖1 系統(tǒng)框圖二、 硬件電路的設(shè)計(jì)外圍電路包括：電源電路、溫度采集、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路、報(bào)警電路、模擬控制電路、按鍵電路、顯示電路以及串口等電路。下面將依次對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行說(shuō)明。（一）電源電路電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐怠＝涣麟娊?jīng)過(guò)二極管整流之后，方向單一了，但是電流強(qiáng)度大小還是處在不斷地變化之中。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來(lái)給集成電路供電的，而要通過(guò)整流電路將交流電變成脈動(dòng)的直流電壓。由于此

9、脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過(guò)濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可能地減小，改造成接近穩(wěn)恒的直流電。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)，一般有%左右的波動(dòng)，負(fù)載和溫度的變化而變化，因而在整流、濾波電路之后，還需要接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)，負(fù)載和溫度變化時(shí)，維持輸出直流電壓穩(wěn)定。220V交流電通過(guò)9V變壓器變?yōu)?V的交流電，9V交流電通過(guò)四個(gè)二極管的全橋整流后變?yōu)?V直流電，然后經(jīng)過(guò)電解電容（470F）進(jìn)行一級(jí)濾波，以去除直流電里面的雜波，防止干擾。9V直流電出來(lái)后再經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器LM7805穩(wěn)壓成為穩(wěn)定的5V電源，其中

10、7805的Vin腳是輸入腳，接9V直流電源正極，GND是接地腳，接9V直流電源負(fù)極，Vout為輸出腳，它和接地腳的電壓就是+5V了。5V電源出來(lái)再經(jīng)過(guò)電解電容的二級(jí)濾波，使5V電源更加穩(wěn)定可靠。同時(shí)在5V穩(wěn)壓電源加上一個(gè)10K的電阻和一個(gè)紅色發(fā)光二極管，當(dāng)上電后，紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示電源工作正常。此時(shí)一個(gè)穩(wěn)定輸出5V的電源已經(jīng)設(shè)計(jì)好，對(duì)于本設(shè)計(jì)它完全能夠滿足單片機(jī)及集成塊所需電源的要求。電源原理圖如圖2所示：圖2 電源原理圖（二）復(fù)位電路所示為復(fù)位電路原理圖，復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H,使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序，并使其它功能單元處于一個(gè)確定的

11、初始狀態(tài)。本復(fù)位電路采用的是按鍵復(fù)位，它是通過(guò)復(fù)位端經(jīng)電阻與VCC電源接通而實(shí)現(xiàn)的，它兼具上電復(fù)位功能。因本系統(tǒng)的晶振的頻率為12MHz，所以，復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)當(dāng)超過(guò)2S才能完成復(fù)位操作。圖3 復(fù)位電路（三）CAN總線通訊電路圖4 CAN總線通訊接口（四）按鍵電路圖5.4所示為鍵盤原理圖,本系統(tǒng)采用的是獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)，每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會(huì)影響其它I/O口線的狀態(tài)。它軟件是采用查詢式結(jié)構(gòu)，首先逐位查詢每根I/O口線的輸入狀態(tài)，如某一根I/O口線輸入為低電平，則可確認(rèn)該I/O口線所對(duì)應(yīng)的按鍵已按下，然后，再轉(zhuǎn)向該鍵的功能處理程序。鍵盤是人與微機(jī)打交道的主要設(shè)備，按鍵

12、的讀取容易引起誤動(dòng)作?？刹捎密浖ザ秳?dòng)的方法處理，軟件的觸點(diǎn)在閉合和斷開的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，這時(shí)觸點(diǎn)的邏輯電平是不穩(wěn)定的，如不采取妥善處理的話，將引起按鍵命令錯(cuò)誤或重復(fù)執(zhí)行，在這里采用軟件延時(shí)的方法來(lái)避開抖動(dòng)，延時(shí)時(shí)間20ms。按下某鍵時(shí)，對(duì)應(yīng)的功能鍵解釋程序得到執(zhí)行，如操作者沒(méi)有釋放按鍵，則對(duì)應(yīng)的功能會(huì)反復(fù)執(zhí)行，好象連續(xù)執(zhí)行，在這里我們采用軟件延時(shí)250ms，當(dāng)按鍵沒(méi)釋放則執(zhí)行下一條對(duì)應(yīng)程序。利用連擊功能，能實(shí)現(xiàn)快速調(diào)時(shí)操作。單片及應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。CPU忙于各項(xiàng)任務(wù)時(shí)，如何兼顧鍵盤的輸入，取決于鍵盤的工作方式?？紤]儀表系統(tǒng)中CPU任務(wù)的份量，來(lái)確定鍵盤的工作方式。

13、鍵盤的工作方式選取的原則是：既要保證能及時(shí)響應(yīng)按鍵的操作，又不過(guò)多的占用CPU的工作時(shí)間。鍵盤的工作方式有：查詢方式（編程掃描，定時(shí)掃描方式）、中斷掃描方式。矩陣式鍵盤適用于按鍵數(shù)量較多的場(chǎng)合，由行線和列線組成，按鍵位于行列的交叉點(diǎn)上節(jié)省I/O口。按鍵電路如圖16圖5 按鍵電路（五）JTAG下載電路JTAG是英文“Joint Test Action Group（聯(lián)合測(cè)試行為組織）”的詞頭字母的簡(jiǎn)寫，該組織成立于1985 年，是由幾家主要的電子制造商發(fā)起制訂的PCB 和IC 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。JTAG 建議于1990 年被IEEE 批準(zhǔn)為IEEE1149.1-1990 測(cè)試訪問(wèn)端口和邊界掃描結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。該

14、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了進(jìn)行邊界掃描所需要的硬件和軟件。自從1990 年批準(zhǔn)后，IEEE 分別于1993 年和1995 年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)作了補(bǔ)充，形成了現(xiàn)在使用的IEEE1149.1a-1993 和IEEE1149.1b-1994。JTAG 主要應(yīng)用于：電路的邊界掃描測(cè)試和可編程芯片的在線系統(tǒng)編程。圖6 JTAG電路（六）LM3S6965介紹如圖18所示為L(zhǎng)M3S6965芯片的引腳圖圖7 AT89S52引腳圖Luminary Micro公司 Stellaris®所提供一系列的微控制器是首款基于ARM® Cortex-M3的控制器，它們?yōu)閷?duì)成本尤其敏感的嵌入式微控制器應(yīng)用方案帶來(lái)了高性能的32位

15、運(yùn)算能力。 這些具備領(lǐng)先技術(shù)的芯片使用戶能夠以傳統(tǒng)的8位和16位器件的價(jià)位來(lái)享受32位的性能，而且所有型號(hào)都是以小占位面積的封裝形式提供。該 Stellaris® 系列芯片能夠提供高效的性能、廣泛的集成功能以及按照要求定位的選擇，適用于各種關(guān)注成本并明確要求具有的過(guò)程控制以及連接能力的應(yīng)用方案。 該Stellaris® LM3S1000 系列使用更大的片上存儲(chǔ)器、增強(qiáng)型電源管理和擴(kuò)展I/O以及控制功能來(lái)擴(kuò)展Stellaris®家族。 該Stellaris®LM3S2000 系列是針對(duì)控制器局域網(wǎng)（CAN）應(yīng)用方案而設(shè)計(jì)的一組芯片，它在Stellaris系

16、列芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了Bosch CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)短距離工業(yè)網(wǎng)絡(luò)里的黃金標(biāo)準(zhǔn)。 該Stellaris® LM3S2000系列芯片還標(biāo)志著先進(jìn)的Cortex-M3內(nèi)核和CAN能力的首次結(jié)合運(yùn)用。 該Stellaris® LM3S6000 系列芯片結(jié)合了10/100以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制（MAC）以及物理層（PHY），標(biāo)志著ARM Cortex-M3 MCU已經(jīng)具備集成連接能力，還是唯一集成了10/100以太網(wǎng)MAC和PHY物理層的ARM架構(gòu)MCU。 該Stellaris® LM3S8000 系列結(jié)合了 Bosch 控制器局域網(wǎng)技術(shù)和 10/100 以太網(wǎng)媒體訪問(wèn)控制(MAC

17、)以及物理 (PHY) 層。該LM3S5749微控制器是針對(duì)工業(yè)應(yīng)用方案而設(shè)計(jì)的，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控、電子販?zhǔn)蹤C(jī)、測(cè)試和測(cè)量設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和交換機(jī)、工廠自動(dòng)化、HVAC和建筑控制、游戲設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制、醫(yī)療器械、以及火警安防。至于那些對(duì)功耗有特別要求的應(yīng)用方案，LM3S5749微控制器還具有一個(gè)電池備用的休眠模塊，從而有效的使LM3S5749芯片在未被激活的時(shí)候進(jìn)入低功耗狀態(tài)。 一個(gè)上電/掉電序列發(fā)生器、連續(xù)的時(shí)間計(jì)數(shù)器（RTC）、一對(duì)匹配寄存器、一個(gè)到系統(tǒng)總線的APB接口以及專用的非易失性存儲(chǔ)器、休眠模塊等功能組件使LM3S5749微控制器極其適合用在電池的應(yīng)用中。除此之外，該LM3S5749微控制

18、器的優(yōu)勢(shì)還在于能夠方便的運(yùn)用多種ARM的開發(fā)工具和片上系統(tǒng)（SoC）的底層IP應(yīng)用方案，以及廣大的用戶群體。 另外，該微控制器使用了兼容ARM的Thumb®指令集的Thumb2指令集來(lái)減少存儲(chǔ)容量的需求，并以此達(dá)到降低成本的目的。 最后，LM3S5749微控制器與Stellaris®系列的所有成員是代碼兼容的，這為用戶提供了靈活性，能夠適應(yīng)各種精確的需求。三、 軟件設(shè)計(jì)（一）概述CANopen 協(xié)議是在 20 世紀(jì) 90 年代末，由 CiA 組織（CAN-in-Automation）在 CAL（CAN Application Layer）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，一經(jīng)推出便在歐洲得

19、到了廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用。經(jīng)過(guò)對(duì) CANopen 協(xié)議規(guī)范文本的多次修改，使得 CANopen 協(xié)議的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、抗干擾性都得到了進(jìn)一步的提高。并且 CIA 在各個(gè)行業(yè)不斷推出設(shè)備子協(xié)議，使 CANopen 協(xié)議在各個(gè)行業(yè)得到更快的發(fā)展與推廣。目前 CANopen 協(xié)議已經(jīng)在運(yùn)動(dòng)控制、車輛工業(yè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工程機(jī)械、船舶海運(yùn)等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 （二）CANopen協(xié)議簡(jiǎn)介 圖8 CANopen 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖8 所示為 CANopen 設(shè)備結(jié)構(gòu)，CANopen 協(xié)議通常分為用戶應(yīng)用層、對(duì)象字典、以及通訊三個(gè)部分。其中最為核心的是對(duì)象字典，這部分將在本文以下章節(jié)中介紹。CANopen通訊是 CAN

20、open 關(guān)鍵部分，其定義了 CANopen 協(xié)議通信規(guī)則以及與 CAN 控制器驅(qū)動(dòng)之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，這部分是CANopen 協(xié)議核心思想。（三） 軟件流程圖9 軟件流程四、 總結(jié)在硬件電路制作階段，我到圖書館、網(wǎng)上查閱各種資料，在電腦上使用PROTEL99SE進(jìn)行以及相關(guān)的繪圖軟件，使自己在理論分析設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作能力等各方面得到了極大提高。我通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書的具體要求分析思考，再加上以前在學(xué)校進(jìn)行的各種相關(guān)實(shí)踐和實(shí)習(xí)積累的經(jīng)驗(yàn)，首次完成了硬件電路板的制作，雖然在初次制板時(shí)，其中在鉆孔時(shí)，看著別人鉆好簡(jiǎn)單，自己一試，也不是一件容易的事，不僅看得你眼花繚亂，還一不小心，鉆頭就斷了，鉆孔那天我組就弄斷

21、了好幾個(gè)。后來(lái)隨著動(dòng)作越來(lái)越熟練，速度也越來(lái)越快。盡管板面沒(méi)買得好看，但那也是我們的成果，還有因不細(xì)心、不熟習(xí)制作流程，還有打印的時(shí)候由于油墨的質(zhì)量不行且不夠濃，導(dǎo)致第一塊電路板有很多的斷線而報(bào)廢，但總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)后又重新做了一塊板子，總算成功，但是還有很多地方要改進(jìn)才行，以后做板子的時(shí)候要特別注意。硬件電路板制好后，在利用ASM51軟件編寫程序調(diào)試時(shí)，遇到了不少困難，這使我學(xué)會(huì)了耐心分析問(wèn)題，并進(jìn)一步鍛煉自己去攻破難題的能力。這次課程設(shè)計(jì)整體來(lái)說(shuō)是成功的，但我也發(fā)現(xiàn)了自己許多錯(cuò)漏和不足之處。譬如，最簡(jiǎn)單的程序沒(méi)寫好就想著寫更復(fù)雜的程序，做事還是缺乏耐性和細(xì)心，當(dāng)有時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)，總覺(jué)得無(wú)從下手，對(duì)

22、于課本上的知識(shí)不能很好的組織起來(lái)。在編寫各功能程序時(shí)，特別是后來(lái)增添的比較復(fù)雜的程序， 目前，外面企業(yè)公司編寫程序大部分用C語(yǔ)言，而少用我們現(xiàn)在所學(xué)的匯編語(yǔ)言，所以我在以后的時(shí)間還是會(huì)自學(xué)C語(yǔ)言編程。再之現(xiàn)在電子領(lǐng)域、不同的行業(yè)極為廣泛，對(duì)于我們學(xué)電子專業(yè)的人來(lái)說(shuō)，學(xué)好課本上的知識(shí)僅僅是基礎(chǔ)，要掌握一門技術(shù)必須還得更深層的學(xué)習(xí)，并且親自動(dòng)手去做，這樣才能達(dá)到事半功倍的效果。在最后，再次感謝王維博老師。參考文獻(xiàn)1 余永權(quán). 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社, 1997 2 邦田. 電子電路實(shí)用抗干擾技術(shù). 北京：人民郵電出版社，1994 3 曲喜貴. 電子元件材料手冊(cè). 北京：電子工業(yè)出

23、版社，19894 黃賢武，鄭筱霞 傳感器實(shí)際應(yīng)用電路設(shè)計(jì). 成都：電子科技大學(xué)出版社，19975 劉君華. 智能傳感器系統(tǒng). 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，19996 余永權(quán). Flash 單片機(jī)原理及應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，19977 邦田. 電子電路實(shí)用抗干擾技術(shù). 北京：人民郵電出版社，19948 吉鵬.馬云峰. 微機(jī)原理與接口技術(shù). 北京:高等教育出版社,20019 振國(guó). DS1820 及高精度溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn). 電子技術(shù)應(yīng)用，200010 一線數(shù)字溫度傳感器資料. 武漢：武漢力源電子有限公司，199611 賢武，鄭霞. 傳感器實(shí)際應(yīng)用電路設(shè)計(jì). 成都：電子科技大學(xué)出版社，199

24、712 偉正. 單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應(yīng)用. 電子技術(shù)應(yīng)用，200013 周月霞，孫傳友. DS18B20 硬件連接及軟件編程. 傳感器世界，200114 單線數(shù)字溫度傳感器資料 武漢：武漢力源電子有限公司，1996附錄1：電路原理圖附錄2：部分源碼#include "config.h"/* 聲明全局變量*/extern tCANFrameBuff *pReceFrameBuff; /* 指向幀接收緩沖區(qū)的指針 */extern tCANFrameBuff *pSendFrameBuff; /* 指向幀發(fā)送緩沖區(qū)的指針 */extern tCANNodeInfo *pC

25、AN_Node_Info; /* 指向CAN節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的指針 */ /* This structure holds the static defitions used to configure the CAN controller bit clock in the proper state given a requested setting.*/tCANBitClkParms CANBitClkSettings = /* * OSC = 8MHz */ #if 0 5, 2, 2, 1, /* CANBAUD_1M */ 5, 2, 2, 2, /* CANBAUD_500K */ 5, 2

26、, 2, 4, /* CANBAUD_250K */ 9, 6, 4, 4, /* CANBAUD_125K */ 5, 2, 2, 10, /* CANBAUD_100k */ 5, 2, 2, 20, /* CANBAUD_50k */ 9, 6, 4, 20, /* CANBAUD_25k */ 5, 2, 2, 50, /* CANBAUD_20k */ 5, 2, 2, 100, /* CANBAUD_10k */ 9, 6, 2, 100, /* CANBAUD_5k */ 9, 6, 2, 200, /* CANBAUD_2k5 */#endif/* * OSC = 6MHz *

27、/ 6, 1, 2, 1, /* CANBAUD_1M */11, 4, 2, 1, /* CANBAUD_500K */11, 4, 2, 2, /* CANBAUD_250K */11, 4, 2, 4, /* CANBAUD_125K */11, 4, 2, 5, /* CANBAUD_100k */11, 4, 2, 10, /* CANBAUD_50k */11, 4, 2, 20, /* CANBAUD_25k */11, 4, 2, 25, /* CANBAUD_20k */11, 4, 2, 50, /* CANBAUD_10k */11, 4, 2, 100, /* CANB

28、AUD_5k */11, 4, 2, 200, /* CANBAUD_2k5 */;/* Function name: CreateCAN* Descriptions: 創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)體* input parameters: *pCAN 指向節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的空指針* ulChannelNr 節(jié)點(diǎn)通道號(hào)* ulBaud 節(jié)點(diǎn)通信波特率* ulRxMsgObj 節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)MO* ulTxMsgObj 節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)MO* *pReceBuff 節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)* *pSendBuff 節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)* output parameters: 無(wú)* Returned value: 無(wú)*/void

29、 CreateCAN (void *pCAN,unsigned long ulChannelNr, unsigned char ulBaud, unsigned long ulRxMsgObj, unsigned long ulTxMsgObj, tCANFrameBuff *pReceBuff, tCANFrameBuff *pSendBuff) tCANNodeInfo *pCAN_Info;pCAN_Info = (tCANNodeInfo *)pCAN; pCAN_Info->ulChNr = ulChannelNr;pCAN_Info->ucBADVal = ulBaud

30、;pCAN_Info->ulRxMsgObjNr = ulRxMsgObj; pCAN_Info->ulTxMsgObjNr = ulTxMsgObj;pCAN_Info->pReceFrameBuff = pReceBuff; pCAN_Info->pSendFrameBuff = pSendBuff;return;/* Function name: CAN_ucWriteBuffer* Descriptions: 寫幀接收緩沖區(qū)* input parameters: *pBuf 指向接收緩沖區(qū)的指針* *pWrite 寫數(shù)據(jù)塊指針* output parameter

31、s: 無(wú)* Returned value: FULL， 緩沖區(qū)已滿* NOT_FULL 緩沖區(qū)未滿*/unsigned char CAN_ucWriteBuffer (void *pBuf, void *pWrite) tCANFrameBuff *pRecBuf;tCANFrame *pWriteBuf;pRecBuf = (tCANFrameBuff *)pBuf;pWriteBuf = (tCANFrame *)pWrite;if (pRecBuf->ucBufEmpty = FULL) /* 接收緩沖區(qū)已滿 */ return FULL;pRecBuf->ucSize +;

32、pRecBuf->ucBufFull = NOT_FULL; pRecBuf->BufferpRecBuf->ucWrite = *pWriteBuf; /* 向接收緩沖區(qū)寫數(shù)據(jù) */ pRecBuf->ucWrite = (pRecBuf->ucWrite + 1) % CAN_MAX_Buffer; if (pRecBuf->ucSize = CAN_MAX_Buffer) /* 接收緩沖區(qū)已滿 */ pRecBuf->ucBufFull = FULL; pRecBuf->ucBufEmpty = NOT_EMPTY; return FULL

33、; return NOT_FULL;/* Function name: CAN_ucReadBuffer* Descriptions: 讀數(shù)據(jù)緩沖區(qū)* input parameters: *pBuf 指向數(shù)據(jù)緩沖區(qū)指針* *pRead 讀數(shù)據(jù)塊指針* output parameters: 無(wú)* Returned value: EMPTY ， 緩沖區(qū)為空* NOT_EMPTY, 緩沖區(qū)非空*/unsigned char CAN_ucReadBuffer (void *pBuf, void *pRead) tCANFrameBuff *pRecBuf;tCANFrame *pReadBuf;pRe

34、cBuf = (tCANFrameBuff *)pBuf;pReadBuf = (tCANFrame *)pRead;if (pRecBuf->ucSize = 0 ) pRecBuf->ucBufEmpty = EMPTY; pRecBuf->ucBufFull = NOT_FULL; return EMPTY;pRecBuf->ucSize -;*pReadBuf = pRecBuf->BufferpRecBuf->ucRead;pRecBuf->ucRead = (pRecBuf->ucRead + 1) % CAN_MAX_Buffer;

35、 return NOT_EMPTY;/* Function name: SendCANFrame* Descriptions: 發(fā)送一幀CAN報(bào)文至總線* input parameters: *pCAN 指向發(fā)送報(bào)文結(jié)構(gòu)體指針* *pFrame 數(shù)據(jù)塊指針 * output parameters: 無(wú)* Returned value: 無(wú)*/void SendCANFrame(void *pCAN, void *pFrame) tCANMsgObject MsgObjectTx;tCANNodeInfo *pCAN_Info;tCANFrame *pCANFrame;pCAN_Info = (

36、tCANNodeInfo *)pCAN;pCANFrame = (tCANFrame *)pFrame; MsgObjectTx.ulMsgID = pCANFrame->ulID;if (pCANFrame->ucXID) MsgObjectTx.ulFlags = MSG_OBJ_EXTENDED_ID; else MsgObjectTx.ulFlags = MSG_OBJ_NO_FLAGS; MsgObjectTx.ulFlags |= MSG_OBJ_TX_INT_ENABLE; MsgObjectTx.ulMsgLen = (unsigned long)pCANFrame

37、->ucDLC; MsgObjectTx.pucMsgData = pCANFrame->ucDatBuf; /* * 啟動(dòng)發(fā)送失敗重發(fā) */CANRetrySet(pCAN_Info->ulChNr, pCAN_Info->ulTxMsgObjNr); CANMessageSet(pCAN_Info->ulChNr, pCAN_Info->ulTxMsgObjNr, &MsgObjectTx, MSG_OBJ_TYPE_TX); return;/* Function name: CANAcceptFilterSet* Descriptions: 設(shè)

38、置節(jié)點(diǎn)接收驗(yàn)收過(guò)濾* input parameters: *pCAN 指向節(jié)點(diǎn)的空指針* ulFrameID 接收幀ID* ulFrameIDMask 接收幀屏蔽碼* ucReceMode ID_FILTER 根據(jù)MsgObj ID 過(guò)濾（標(biāo)準(zhǔn)幀或擴(kuò)展幀）* EXT_FILTER 過(guò)濾接收擴(kuò)展幀* output parameters: 無(wú)* Returned value: 無(wú)*/void CANAcceptFilterSet (void *pCAN, unsigned long ulFrameID, unsigned long ulFrameIDMask, unsigned char ucRe

39、ceMode) tCANMsgObject MsgObjectRx;tCANNodeInfo *pCAN_Info;unsigned char ucBufferIn8;pCAN_Info = (tCANNodeInfo *)pCAN; ASSERT(pCAN_Info->ulChNr = pCAN_Info->ulChNr)| (pCAN_Info->ulChNr = CAN1_BASE); switch (ucReceMode) /* * 驗(yàn)收過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)幀 */ case STD_ID_FILTER: MsgObjectRx.ulFlags = (MSG_OBJ_RX_INT

40、_ENABLE | MSG_OBJ_EXTENDED_ID | MSG_OBJ_USE_ID_FILTER); MsgObjectRx.ulMsgID = (ulFrameID & 0x7ff) << 18); MsgObjectRx.ulMsgIDMask = (ulFrameIDMask & 0x7ff) << 18); break; /* * 驗(yàn)收過(guò)濾擴(kuò)展幀 */ case EXT_ID_FILTER: MsgObjectRx.ulFlags = (MSG_OBJ_RX_INT_ENABLE | MSG_OBJ_EXTENDED_ID | MSG_OBJ_USE_EXT_FILTER); MsgObjectRx.ulMsgID = ulFrameID; MsgObjectRx.ulMsgIDMask = ulFrameIDMask; break; default: break; MsgOb