基于C8051F040单片机的最小CAN总线系统
C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用
C8051F040在基于CAN总线的分布式测控系统中的应用作者：佚名来源：不详发布时间：2006-3-11 上午 11:48:36 发布人：admin减小字体增大字体摘要：CYGNAL生产的单片机C8051F040是代表８位单片机发展方向的高速（25M）混合信号系统级芯片（SOC）它不仅集成了一般测控系统需要的外设，而且集成了很有发展前景的现场总线—CAN总线控制器，文中对该芯片中的CAN控制器结构作了分析，并给出了在分布式测控系统中使用该芯片的智能节点的硬件、软件设计方案。
１概述分布式在线测控系统是由多个面向设备的、以ＭＣＵ为核心的智能处理单元和多个并行运行且具有不同监测和故障诊断功能的微机构成的。
该系统采取“分治”的设计思想 它将数据采集以及部分数据处理任务交给设备层的智能处理单元去完成 而监测诊断层主要负鸺嗍雍凸收险锒稀７植际讲饪叵低成杓凭 悸歉鞲鼋诘阒 涞耐ㄐ盼侍猗熞蛭 ㄐ磐 绲难∪《韵低承阅苡泻艽笥跋臁?国内已开展了基于现场总线的在线测控系统的研究 并利用ＣＡＮ总线实现设备层的检测处理、单元间的通信以及与上层监测主机的通信。
ＣＡＮ总线就是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网络总线。
它的主要特点如下:●任一个节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,而从不分主从,因此，通信比较灵活;●节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;●采用非破坏性总线仲裁,当两节点同时向总线发送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送 而优先级高的节点可不受影响地继续发送数据；●通信距离最远可达１０ｋｍ，通信最高速率可达１Ｍｂｐｓ●每帧数据的有效字节数为８，因此，可保证很短的传输时间，而且实时性强，受干扰的概率低；●每帧数据都含有ＣＲＣ（循环冗余）校验及其它校验措施，因而数据出错率很低；●ＣＡＮ总线节点在严重错误的情况下，可自动切断与总线的联系，以使总线上的其它操作不受影响。
目前，ＣＡＮ总线协议以其可靠性高、实时性好以及独特的设计已经成为总线通信网络的首选 国内目前使用较广的是ＰＨＩＬＩＰＳ生产的ＳＪＡ１０００、８２Ｃ２００等独立的ＣＡＮ控制器，由于这种独立的控制器限制了测控节点的集成度，因此，很多微处理器生产厂家已经开始生产内部集成有ＣＡＮ控制器的ＭＣＵ。
基于C8051F040单片机与CAN总线的某自跟踪雷达系删电路的研制
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数控技术
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相位补偿、 幅度补偿 、 频点进行控制 Ｉ 传输模块主要完成 串行通讯 中 差分 输出输入的转换 ，继 电模 块主要完成 电源的通／ 断选择。
１ Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 单片机的主要功能介绍
本系统中所采用的Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ 公司所 出品的Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ０ ４ ０ 是完全集 成 的混合信号 系统ＭＣ Ｕ芯片 。 其主要特点有 ： （ １ ） 高速流水线结构Ｃ Ｐ Ｕ（ ２ ５ ＭＩ Ｐ Ｓ ） ｝ （ ２ ） 完全兼容８ ０ ５ １ 源码和机器码级 ｛ （ ３ ） 大多数指令执行时 间为 卜 ２ 时钟周 期（ 标准８ ０ ５ ｌ 为１ ２ －２ ４ ） ｌ （ ４ ） ４ ３ ５ ２ 字节 内部数据ＲＡＭ、 ６ ４ ｋ 字节在系统可编程Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ
在现代军事中及其它高端领域 中， 电子系统在其 中占有重要的 地位 。 高技术 武器装备或具有高科技水准 的产 品无论何时何地 ， 总 显出了巨大的威力 。 而雷达在其 中扮演角色 的重要性 是毋容置疑 的。 现代 电子系统庞大 、 复杂、 高速、 高性能指标等要求下 ， 各种尖端 性 能 的器 件 随着 时 代 的脚 步 也从 来 没 有 落后 过 。 现 代 电子 技 术 的 飞 速发展 ， 已研究开发出了各种基本功能器件 、 模块 、 部件 和子 系统 。 正可 谓 ， 只有 想 不 到 ， 没有 做 不 到 的 。 雷 达 接 收机 和 频 率 源 的数 字 技 术， 在现有的雷达整机 中主要还局 限在微波 电路和模拟 电路的数字 控制方面 。 如当前的常用的数控 衰减器 、 数控移相器 、 数控（ 压控） 振 荡器 以及数字锁相环等 。 除数字锁相环外 ， 上述电路都采用 了模拟 电路数字控 制的方法 ， 数控码（ Ｔ Ｔ Ｌ电平或Ｅ Ｃ Ｌ 电平） ， 通过 电压 、 电 流驱动器或Ｄ ／ Ａ变换器变成模拟 电路所需要 的控 制电流或 电压 ， 最后达到数字控制 的目的 。 国内外都在朝数字接收机方 向发展 ， 而 其中的控制关系复杂 ， 所以应运而生 了功能强大的单片机及端 口更 多的Ｆ Ｐ Ｇ Ａ， 以满足需要。 目前 ， 很多复杂的控制关系在高集成 、 高
基于微机C8051F040的CAN总线智能节点设计
布 式 多机系统 ， 网络各 节点均 可 在任 意时 刻 向其他 节 点 发 送信 息 ， 信 介 质可 以是 双绞 线 、 通 同轴 电缆
或光纤 ； 接通信 距离 最远可 达 １ｋ 速率５ ｂｓ 直 ０ ｍ（ ｋｐ￣ ２
下 ） 通 信 速 率最 高 可 达 １ ｐ （ 离 不 大 于４ ｍ） ， Ｍｂ ｓ 距 ０ ； 网络 节点数 可 达 １０ ： 报文 标 识符 上 ， Ａ １个 在 Ｃ Ｎ上 的
可 编 程 增 益 放 大 器 的Ａ Ｃ．２ 可 程 控 更 新 的 １ Ｄ 个 ２
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②具有６ 个捕捉／ 较模块 的可编程计数／ 时 ｌ ： ｔ 定
器 阵列 ：
报 文句柄 寄存 器是 只读 的 ， 它负 责 向处 理器 提供 报
文 的相关 信息 。 报文 有效性 、 如 发送 请求 、 中断状 态
杨鹏 飞
山东 沂水县供 电公 司 山东 沂 水 ２ ６ ０ ７４ ０
【 摘要】 本文介绍了一种基于高速、 高性能混合信号处理微机Ｃ ０ ｌ ０ ０ Ａ 总线智能节点 ８ ５ ４ 的Ｃ Ｎ Ｆ
的设 计 方案 ， 出 了系统软 硬 件 的设 计方 法 。该 系统 体 积轻 巧 、 给 结构 简 单 、 能稳定 、 展 性 性 扩
Ｃ ０ １ｘ ｘ ８ ５ Ｆ ｘ 系列微 机 是集 成在 一块 芯 片上 的混 合信 号 系统级 微 机 ，其 内核是 与ＭＣ 一 １ 令集 完 Ｓ ５指 全兼容的、 采用流水线结构 的ＣＰ ５ 微控制器 内核 ， Ｉ－ １ 在 最大系统 时钟频率２ ＭＨｚ 峰值速度可达２ ＭＩＳ ５ 时其 ５ Ｐ。 以下是Ｃ ０ ｏ ０ ８ ５ Ｆ ４ 微机片上资源及其特点 ： ｌ
的带Ｃ Ｎ Ａ 总线控制器的高速 、高性能混合信号处理微
基于C8051F040的CAN总线接口嵌入式系统开发
可编程器件应用 电 子 测 量 技 术 ELECT RONICM EASU REM ENT T ECH NOLOGY第32卷第2期2009年2月 基于C8051F040的CAN 总线接口嵌入式系统开发＊李 迎 孙亚飞(1.深圳职业技术学院机电学院 深圳 518055;2.哈尔滨工业大学基础与交叉科学研究院 哈尔滨 150001)摘 要:基于C8051F 040单片机及其内置CA N 控制器,开发一套适合多种CA N 总线接口配置要求的通用嵌入式系统,用于卫星地面电联试系统中各种电模拟器的开发。
该嵌入式系统具有CAN 总线接口配置灵活、数据及事务处理能力较强等特点,且具有一定的通用性。
关键词:C8051F040单片机;CA N 总线;嵌入式系统中图分类号:T P23;V241.62 文献标识码:ADevelopment of C AN -bus interface embedded system based on C8051F040LI Y ing Sun Yafei(1.S chool of M echanical an d Electronic En gineering ,S henZh en Polytech nic ,Shenzhen 518055;2.Academe of Foundation and Cross Science ,Harbin Institute of Technology ,Harbin 150001)A bstract :Ba sed on C8051F040sing le chip and its CAN contro ller ,a g ene ral purpose embedded sy stem ha s been developed .It can satisfy ma ny kinds o f CA N -Bus co nfigura tion requirements .I t w as used to develop electric simulator s in satellite desktop e lectric integ ra tion testing sy stem .T he embedded sy stem ha s the follo wing cha racterizatio ns :agility fo r CAN -Bus config uration ,g oo d processing capability fo r data and t ransactio n ,and general purpose fo r embedded sy stem development based o n CA N -Bus inte rface .Keywords :C8051F 040sing le chip ;CA N -nus ;embedded system ＊基金项目:国家863计划资助项目(2004A A742200)0 引 言在各类型卫星研制过程中,地面电联试系统是不可缺少的重要地面实验系统。
基于C8051F040的CAN总线智能节点设计
基于C8051F040的CAN总线智能节点设计“X型火控系统”按照实际需要采纳了CAN方式来实现其内部单体间的通信。
是一种用于各种设备检测及控制的现场总线，它是一种多主总线，在高速网络和低成本的节点系统中应用都很广泛。
CAN总线与普通的通信总线相比，它的数据通信具有突出的牢靠性、实时性和灵便性。
其特点如下：
*可以多主方式工作。
*CAN节点只需对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播方式发送和接收数据。
*CAN总线通信格式采纳短帧格式。
*采纳非破坏性总线仲裁技术。
*挺直通信距离最大可达10km (速率5kb/s以下)，最高通信速率可达1Mb/s (此时距离最长为40m)，节点数可达110个，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
*CAN总线采纳CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的牢靠性。
C8051F040及其内部CAN控制器
C8051F040内部集成有CAN控制器，主要由CAN内核、消息RAM、消息处理单元和控制寄存器组成，图１为C8051F040集成CAN的结构图。
图1中，CAN内核由CAN控制器和负责消息收发的内部寄存器组成，消息RAM用于存储消息目标和每个目标的仲裁掩码，并且每一个消息目标都有它自己的识别掩码，全部的数据传输和接收滤波都是由CAN 控制器完成的。
消息处理单元用于按照寄存器中的信息来控制CAN内核中移位寄存器和消息ＲＡＭ之间的数据传递，同时它还可用来管理中断的产生。
图1 C8051F040集成CAN的结构图
CAN内部寄存器中存储了全部CAN的控制和配置信息，其中包括控制
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基于 C8051f040的CAN总线港口装卸设备检测系统节点设计
基于C8051f040的CAN总线港口装卸设备检测系统节点设计摘要：文章针对港口装卸设备检测的特点提出了利用C8051F040单片机及其内部CAN总线技术，设计港口装卸设备检测系统智能节点。
现场港口装卸设备参数的采集、转换由相应的节点进行处理，提高了系统的可靠性，可降低维护维修工作量。
通过实验检测,该设计方案可以提高港口装卸设备的数据传输速度和可靠性。
关键词：C8051f040；CAN总线；节点港口装卸设备在生产作业时，装卸强度大，设备之间的连贯性较强，由设备故障引起的停机会给装卸生产带来严重影响，直至使整个装卸系统瘫痪。
因此对港口装卸设备重点部位的检测显得尤为重要。
设备所处环境恶劣，装卸货物品种复杂如硫磺矿石煤炭等，同时港口设备各种机型的配电系统高压低压电流较多。
这些都对检测技术提出了较高的要求。
CAN总线作为一种具有国际标准的现场总线，采用拓扑结构进行总线通讯，具有数据通信可靠、实时性强、灵活性强等特点，同时由于其基于发送报文的编码，扩展性非常好，且改造成本低。
结合港口泊位特点，充分利用CAN总线，传输距离长，传输速率快，差错率小等特点进行现场数据通信。
根据系统对数据采集的功能需求,本文以Silicon Labs公司推出的片内集成了一个CAN2.0B控制器新型soc单片机C8051F040型单片机为基础,介绍了CAN 总线港口装卸设备检测系统节点设计及其应用。
1硬件设计1.1节点构成CAN协议也是建立在国际标准组织的开放系统互联模型基础上的。
不过，由于CAN的数据结构简单，又是范围较小的局域网，其模型结构只取OSI 底层的物理层、数据链路层和应用层3层。
应用层数据直接取自数据链路层或直接向数据链路层写数据。
节点是以C8051F040型SOC（System On Chip）单片机为处理核心进行设计。
主要功能包括:现场数据采集功能、数据与上位机通信。
所采用的C8051F040型单片机，具有集成度高，外围电路简单，现场适用性强等特点，因为是贴片式，大大节省了现场采集电路的体积结构，使得硬件设计简单紧凑。
基于单片机C8051F040的CAN通讯程序设计
基于单片机C8051F040的CAN通讯程序设计
熊善清
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2005(22)4
【摘要】CAN(Controller Area Network)总线是一种使用CAN协议的串行通信网络.Cygnal公司的单片机C8051F040功能全面,而且内部集成了CAN控制器.文中简介了其CAN控制器及用法.
【总页数】3页(P36-38)
【作者】熊善清
【作者单位】湖北工业大学电气与电子工程学院,湖北,武汉,430068
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
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基于C8051f040的CAN总线智能节点设计
基于C8051f040的CAN总线智能节点设计何燕平1，何辉1，宋佳2(1.哈尔滨工业大学(威海)计算机科学与技术学院，山东省威海市264209；2.哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院，山东省威海市264209)摘要: CAN总线具有配置灵活、应用范围广的特点，C8051f040单片机功能强大，集成了CAN总线控制器。
本文提出了一种基于C8051f040的CAN总线系统智能节点的设计方案，给出了相应的硬件和软件设计，实际运行结果验证了设计的正确性，其通用性好、可靠性高，具有广泛的应用前景。
关键词：C8051f040；CAN总线；智能节点中图分类号：TP368.1 文献标识码：BDesign of intelligent node in the CAN bus system based on C8051f040HE Yan-ping, HE Hui, SONG Jia(1．School of Computer Science and Technology, Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209; 2．School of Information Science and Engineering, Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209)Abstract: An international standard about CAN has been formed. The CAN bus is one of the most promising field bus. With development of the performance-price ratio and developing method for C8051f040，it has been used to all fields of our society. In this paper，a feasible solution is updated to implement a intelligent node design on the CAN bus with C8051f040. This paper also presents a hardware and software implementation of intelligent node. The operation proves the correctness of the design. The design has a good versatility, high reliability, good cost performance and it has a wide application prospect.Keywords: C8051f040; can bus; intelligent node0 前言CAN(Controler Area Network控制器局域网络)是目前比较流行的一种现场总线，支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。