多路UART总线与CAN总线通讯系统设计
基于单片机的CAN总线通讯实现
基于单片机的CAN总线通讯实现CAN总线通讯是一种广泛应用于车辆电子系统、工业自动化和机器控制等领域的通讯协议，它具有高可靠性、实时性强和抗干扰能力强等优点。
在基于单片机的CAN总线通讯实现中，单片机作为CAN节点可以通过CAN总线与其他节点进行数据的发送和接收。
一、硬件搭建1.单片机选型在CAN总线通讯实现中，可以选择支持CAN总线的单片机芯片。
常见的单片机有STC12C5A60S2、AT89C51CC03等。
2.CAN总线收发器CAN总线收发器是实现单片机与CAN总线之间相互之间通信的关键组件。
常见的CAN收发器有TJA1050、SN65HVD230等。
3.连接线需要准备好与单片机芯片和CAN总线收发器相适应的连接线，如杜邦线等。
二、软件实现1.硬件初始化首先，在单片机中需要初始化相关的硬件资源，包括引脚设置、定时器设置等。
同时，也需要对CAN总线收发器进行初始化设置。
2.CAN总线配置在单片机中，需要配置CAN总线相关的寄存器，包括波特率设置、帧过滤设置等。
波特率的设置需要与其他CAN节点保持一致才可以正常通信。
3.数据发送单片机向CAN总线发送数据时，首先需要检查发送缓冲区是否为空。
如果不为空，则需要等待缓冲区可用，并将要发送的数据写入到发送缓冲区中。
随后，单片机向CAN总线发送一个请求发送的指令，然后等待发送完成的中断信号。
4.数据接收单片机接收CAN总线数据时，需要首先检查接收缓冲区是否为空。
如果接收缓冲区有数据，则单片机将读取缓冲区数据，并进行数据的处理。
5.中断处理CAN总线通讯中，可以通过中断的方式来处理数据的发送和接收。
单片机通过设置相关中断触发源和中断服务程序来实现数据的异步传输。
三、通讯协议CAN总线通讯中，可以使用标准CAN和扩展CAN两种协议。
标准CAN协议使用11位标识符，扩展CAN协议使用29位标识符。
在通讯过程中，需要设置相关的协议参数，包括标识符、数据长度码、帧类型等。
基于单片机的CAN总线通讯实现讲解
CAN总线通讯基于51单片机应用第一章前言1.1 概述控制器局域网（CAN－Controller Area Network）属于现场总线（Fieldbus）的范畴，是众多的属于现场总线标准之一，它适用于工业控制系统，具有通信速率高、可靠性强、连接方便、性能价格比高等诸多特点。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，以其短报文帧及CSMA/CD-AMP（带有信息优先权及冲突检测的载波监听多路访问）的MAC（媒介访问控制）方式而倍受工业自动化领域中设备互连的厚爱。
CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，它可以应用于汽车系统、机械、技术设备和工业自动化里几乎任何类型的数据通信。
随着计算机硬件、软件及集成电路技术的迅速发展，同时消费类电子产品、计算机外设、汽车和工业应用等的需求不断增加。
高速、高可靠和低成本的通信介质的要求也随之提高。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，它为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
微处理器中常用的串行总线是通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)、同步外设接口(SPI)、内部集成电路(I2C)和通用串行总线(USB)，以及车用串行总线，包括控制器区域网(CAN)和本地互连网(LIN)等。
这些总线在速度、物理接口要求和通信方法学上都有所不同。
在计算机数据传输领域内，长期以来使用的通信标准，尽管被广泛使用，但是无法在需要使用大量的传感器和控制器的复杂或大规模的环境中使用。
控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETW0RK)就是为适应这种需要而发展起来的。
随着汽车电子技术的发展，消费者对于汽车功能的要求越来越多，汽车上所用的电控单元不断增多，电控单元之间信息交换的需求，使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线，这就促进了车用总线技术的发展。
CAN 总线的出现，就是为了减少不断增加的信号线，所有的外围器件都可以被连接到总线上由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点，逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。
CAN总线数据通讯功能设计
CAN总线数据通讯功能设计
高碧松
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】本文介绍了一种基于MC9S12DP256微处理器的CAN总线通信接口的硬件和软件设计,利用电路原理图和软件流程图对硬件设计电路的组成部分以及嵌入式软件设计中的发送程序和接收程序做了详细介绍。
【总页数】4页(P91-94)
【作者】高碧松
【作者单位】冠捷显示科技(厦门)有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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can 通讯程序案例
can 通讯程序案例Can 通讯程序案例一、简介Can 通讯程序是指基于CAN（Controller Area Network）总线的通信协议，用于在各种设备之间进行数据传输和通信。
CAN总线是一种常用的实时通信总线，广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
Can 通讯程序可以实现设备之间的数据交换、命令传递和状态监测等功能，提高通信效率和可靠性。
二、Can 通讯程序案例1. 汽车电子控制单元（ECU）通信Can 通讯程序可用于汽车电子控制单元之间的通信，如发动机控制单元、车身电控单元、仪表盘控制单元等之间的数据交换和命令传递，实现车辆的各项功能和状态监测。
2. 工业自动化系统通信Can 通讯程序可用于工业自动化系统中各个设备之间的通信，如PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、执行器等之间的数据传输和命令控制，实现工业生产过程的自动化和监控。
3. 航空航天领域通信Can 通讯程序在航空航天领域中广泛应用，用于各个航空电子设备之间的通信，如飞行控制系统、导航系统、通信系统等之间的数据传输和状态监测，确保航空器的安全和可靠性。
4. 医疗设备通信Can 通讯程序可用于医疗设备之间的通信，如医疗监护仪、手术机器人、药物输送系统等之间的数据交换和命令传递，实现医疗过程的智能化和实时监测。
5. 物联网设备通信Can 通讯程序可以支持物联网设备之间的通信，如智能家居设备、智能城市设备、智能交通设备等之间的数据传输和远程控制，实现物联网系统的互联互通。
6. 军事装备通信Can 通讯程序在军事装备中有重要应用，如军用车辆、战斗机、导弹系统等之间的数据交换和命令传递，实现军事装备的智能化和协同作战。
7. 电力系统通信Can 通讯程序可用于电力系统中各个设备之间的通信，如电力传感器、电力负荷管理系统、电力监控系统等之间的数据传输和命令控制，实现电力系统的智能化和远程监测。
8. 铁路信号系统通信Can 通讯程序在铁路信号系统中起到重要作用，如列车控制系统、信号传输系统、轨道检测系统等之间的数据交换和状态监测，确保铁路运输的安全和效率。
CAN通信在汽车电控单元中的应用
CAN通信在汽车电控单元中的应用摘要:本文介绍了CAN总线的特点和通信方式,并初步设计了一个CAN总线通信系统,搭建了78F0881的CAN通讯模块程序框架,为以后CAN总线在电动车领域的应用提供参考。
关键词:78F0881 CAN控制模块CAN总线分布式控制控制器局域网(CAN)是一种有效支持分布式控制或实时控制的现场总线,具有高性能和高可靠性的特点;随着现代汽车技术的发展,CAN技术在汽车电子领域应用日益广泛。
1 CAN总线的特点(1)具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点;(2)采用双线串行通信方式,检错能力强,可在高噪声干扰环境中工作;(3)具有优先权和仲裁功能,多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus上,形成多主机局部网络;(4)可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;(5)可靠的错误处理和检错机制;(6)发送的信息遭到破坏后,可自动重发;(7)节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;(8)报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
2 CAN总线通信的硬件设计主控制器芯片选用的是NEC公司的78K0/FC2系列8位MCU,型号为μPD78F0881(A),封装为44管脚LQFP。
此款芯片具有功能强大,工作可靠,使用简单,成本低廉等优点,被广泛用在汽车电子、工业设备中。
该芯片不仅支持大容量存储器扩展,且在内部集成了32K字节的FLASH ROM,1024字节的高速RAM以及1024字节的内部扩展RAM;32个8位通用寄存器;37个I/O口;8路定时器;多个串行通讯接口,包括1路UART(支持LIN),1路CSI/UART复用,1路CAN。
8路10位A/D转换通道。
N ECμPD78F0881(A)芯片内部已经集成了CAN控制器,对CAN有很好的支持,因此在设计该部分电路时还需选择一款可靠的CAN收发器,这里选用了Philips公司生产的TJA1050作为CAN收发器。
CAN总线教程详解
CAN总线教程详解CAN总线是一种现代的、高性能的通信总线技术，被广泛应用于汽车电子、工业控制、航空航天等领域。
CAN总线具有高可靠性、高带宽、低延迟等优点，能够满足实时性要求较高的应用场景。
本文将对CAN总线的基本原理、通信方式、物理层、协议以及应用进行详细介绍。
首先是CAN总线的基本原理。
CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信总线，其基本原理是利用差分信号传输数据，实现多个节点之间的通信。
CAN总线采用一种分布式的控制方式，多个节点可以同时进行发送和接收数据，而不会造成冲突。
此外，CAN总线还采用了一种优先级的机制，更高优先级的节点可以中断低优先级节点的传输，从而实现数据的有序传输。
接下来是CAN总线的通信方式。
CAN总线支持两种通信方式：广播和点对点。
在广播方式中，一个节点发送的数据可以被其他所有节点接收，而在点对点方式中，数据只能被指定的接收节点接收。
广播方式适用于需要向所有节点发送相同的数据的应用场景，而点对点方式适用于需要向指定节点发送数据的场景。
然后是CAN总线的物理层。
CAN总线的物理层采用了差分信号传输，即通过两根线分别传输正负两个相位相反的信号。
这种差分传输方式具有抗噪声能力强、抗干扰性好等优点。
CAN总线采用了标准的线缆以及连接器，可以实现节点间的高速可靠通信。
此外，CAN总线还具有自动的错误检测和纠正机制，能够实时检测线路的故障情况。
接下来是CAN总线的协议。
CAN总线采用了一种先进的帧格式，用于定义数据的传输规则。
每一帧包括了数据、标志位、ID等字段，多个帧组成了一个消息。
CAN总线使用了基于标识符的帧过滤机制，能够实现高效的消息传输。
此外，CAN总线还支持远程帧，即节点可以向其他节点发送请求，请求其发送指定的数据。
最后是CAN总线的应用。
CAN总线被广泛应用于汽车电子领域，用于汽车内部各个控制单元之间的通信。
例如，发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表盘控制单元等可以通过CAN总线进行数据交互。
CAN总线的使用
CAN总线的使用CAN（Controller Area Network）总线是一种多主机、多线程、分散控制系统中常用的实时通信协议，被广泛应用于车载电子、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用场景、使用方法等方面进行介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是由以位为基本单元的串行通信协议，其通信原理可以简单概括为：数据发送方通过CAN控制器将数据转换成一系列的数据帧，并通过CAN总线发送给接收方；接收方的CAN控制器接收到数据帧后，将其还原成原始数据。
CAN总线采用了CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution）的数据传输方式，即对总线中数据帧的冲突进行检测和解决。
二、CAN总线的应用场景1.车载电子系统中，CAN总线常用于汽车中的各种电子控制单元（ECU）之间的通信。
例如，引擎控制单元（ECU）、刹车控制单元（ECU）、空调控制单元（ECU）等通过CAN总线进行实时的数据交换和协调。
2.工业自动化领域中，CAN总线广泛应用于工业机器人的控制、传感器的数据采集与通信等方面。
CAN总线在工业环境中的抗干扰能力较强，可以满足高噪声环境下的可靠通信要求。
3.航空航天领域中，CAN总线可用于飞机电子设备之间的数据通信，如航空仪表、飞行控制系统、通信导航系统等。
三、CAN总线的使用方法1.硬件部分：（1）CAN总线连接：CAN总线通常使用双绞线进行连接，其中一根线为CAN High（CAN_H），另一根线为CAN Low（CAN_L）。
CAN_H和CAN_L通过终端电阻连接至VCC和GND，即电压分配电阻（VCC上的120欧姆电阻和GND上的120欧姆电阻）。
（2）CAN控制器选择：需要选择适合应用需求的CAN总线控制器。
（3）CAN总线的连接节点：将需要通信的CAN节点连接至CAN总线上，通常通过CAN收发器进行连接。
汽车can总线系统原理设计与应用
汽车can总线系统原理设计与应用汽车CAN总线系统原理设计与应用一、引言汽车CAN总线系统是现代汽车电子控制系统中的重要组成部分，它采用了一种先进的通信协议，为汽车电子控制单元（ECU）之间提供了高效可靠的数据传输方式。
本文将介绍汽车CAN总线系统的原理设计与应用。
二、汽车CAN总线系统的原理设计1. 总线拓扑结构汽车CAN总线系统采用了总线拓扑结构，即多个ECU通过一根总线进行通信。
这种结构可以有效减少线缆的使用量，降低系统成本，并且具有良好的可扩展性。
2. CAN通信协议汽车CAN总线系统采用了CAN通信协议，它是一种基于事件驱动的通信协议。
CAN总线上的每个ECU都有一个唯一的标识符，用于区分不同的节点。
当一个节点有数据需要发送时，它会将数据发送到总线上，并附带自己的标识符。
其他节点会监听总线上的数据，当收到符合自己标识符的数据时，就会接收并处理。
3. 数据传输汽车CAN总线系统采用了差分传输方式，即数据信号由两个相对电平相反的信号线组成。
这种方式可以有效降低传输过程中的电磁干扰，提高数据传输的可靠性。
4. 容错机制汽车CAN总线系统具有良好的容错机制，当总线上发生错误时，系统能够进行自我修复。
CAN总线采用了循环冗余校验（CRC）技术，可以检测数据传输过程中的错误。
此外，CAN总线还具有冲突检测和错误重传机制，确保数据的可靠传输。
三、汽车CAN总线系统的应用1. 发动机控制系统汽车CAN总线系统在发动机控制系统中发挥着重要作用。
各个传感器和执行器通过CAN总线连接到发动机控制单元（ECU），实现对发动机的监测和控制。
通过CAN总线，发动机控制单元可以获取发动机的工作参数，并根据这些参数进行精确的控制，提高发动机的性能和燃油经济性。
2. 制动系统汽车CAN总线系统在制动系统中也有广泛应用。
刹车踏板的行程传感器、刹车盘温度传感器、刹车液位传感器等信息通过CAN总线传输到制动控制单元（ECU），实现对制动系统的实时监测和控制。
can总线接法
can总线接法CAN总线是Controller Area Network的缩写，它是一种应用广泛的串行通信协议。
CAN总线通信技术可以用于自动控制领域，例如汽车、工业自动化以及航空航天等领域。
CAN总线网络的设计和接法对于系统的性能和可靠性非常重要。
下面将从CAN总线接法的基本原理和注意事项等方面进行相关参考内容的描述。
首先，对于CAN总线的接法设计，正确选择传输速率非常重要。
CAN总线有多种传输速率选项，常见的有10Kbps、100Kbps、500Kbps、1Mbps等。
传输速率的选择应该根据实际应用需求来确定。
通常情况下，数据量较小的系统可以选择较低的传输速率，而数据量较大或实时性要求较高的系统则需要选择较高的传输速率。
其次，对于CAN总线的接法设计，物理层的电缆选择也是关键。
CAN总线的物理层通常采用双绞线作为传输介质，而CAN总线使用的双绞线一般为屏蔽双绞线。
在实际应用中，应该选择合适的规格和质量的双绞线，以确保数据的可靠传输。
此外，在实际应用中，应该注意CAN总线的连接方式和拓扑结构。
常见的CAN总线连接方式有直接连接和通过网桥连接两种。
直接连接方式即将CAN节点通过CAN线连接在一起，形成一个总线网络。
而通过网桥连接方式则是将多组CAN节点通过网桥相互连接在一起，网桥可以实现CAN总线之间的数据传输。
在选择连接方式时，应该根据实际应用需求和网络拓扑结构的复杂程度来确定。
另外，还需要注意CAN总线节点的电气特性匹配和总线长度的限制。
在设计CAN总线接法时，各个节点的电气特性应该匹配，避免因电气特性不匹配而导致通信故障。
此外，CAN总线的长度也有限制，通常为几十到几百米不等，如果长度超过限制，则需要通过使用CAN总线中继器或增加电平转换器等手段来解决。
最后，为了确保CAN总线的可靠性和稳定性，需要在设计中考虑电磁兼容性与抗干扰性。
CAN总线通常存在与其他电子设备和电磁信号源的干扰，因此需要在设计中采取一定的抗干扰措施，例如对CAN总线进行屏蔽，合理布置CAN节点等，以减少外界干扰对CAN总线通信的影响。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程CAN总线的基本原理是基于广播通信和多主机通信机制。
多个节点可以同时发送和接收消息，消息被广播到所有其他节点，每个节点根据消息中包含的标识符来判断该消息是否与自己相关。
如果消息与节点相关，节点将处理该消息；如果消息与节点不相关，节点将忽略该消息。
这种机制使得多个节点可以在同一个总线上同时进行通信，大大提高了总线的利用率。
CAN总线的传输速率通常为1Mbps或以上，并且支持长距离传输。
它采用差分信号线进行传输，其中CAN_H和CAN_L线分别携带正向和负向信号，通过比较CAN_H和CAN_L之间的电压差来判断数值。
差分信号线的使用可以有效地抑制电磁干扰和噪声，提高传输的可靠性。
在CAN总线中，每个节点都有一个唯一的标识符用于区分不同的节点。
当节点需要发送消息时，它会将消息封装成一个帧，包括标识符、数据和一些控制字段。
帧被发送到总线上，其他节点可以接收到该帧并进行相应的处理。
节点还可以发送错误帧来检测和纠正总线上的错误。
为了保证多个节点之间的通信顺序和优先级，CAN总线采用了基于优先级的仲裁机制。
当多个节点同时发送消息时，节点根据自己的标识符计算一个仲裁值，仲裁值越小的节点具有较高的优先级，可以发送消息。
其他节点将立即停止发送，并等待仲裁完成后再发送。
这种仲裁机制保证了消息的有序发送，避免了冲突。
除了基本的消息传输外，CAN总线还支持远程帧和错误帧等功能。
远程帧用于请求其他节点发送指定标识符的消息，而错误帧用于报告总线上的错误情况。
这些功能使得CAN总线更加灵活和可靠。
在使用CAN总线时，首先需要选取合适的硬件设备和控制器。
接下来，需要进行总线的布线和连接，保证差分信号线的正确连接和屏蔽的使用。
然后，需要编写相应的软件程序来控制节点的行为，包括发送和接收消息、处理错误等。
最后，进行系统的调试和测试，确保CAN总线的正常工作。
总之，CAN总线是一种高性能的串行通信协议，具有多节点同时通信、高速传输、抗干扰能力强等优势。
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多路UART总线与CAN总线通讯系统设计作者：张磊汪健等
来源：《现代电子技术》2012年第14期
摘要：主要利用TI公司的多路异步收发器TL16C554和PHILIPS公司的SJA1000设计一个多路总线协议转换通讯系统。
为了实现4路UART总线与CAN总线之间的相互转换过程，采用微控制器AT89S51来控制通讯数据转换，通过硬件电路实验和软件调试算法，得到了4
路串行总线与CAN总线之间的相互透明转换过程。
该电路系统大大方便了具有UART接口的设备进行远距离、多节点传输，增强了系统的通讯可靠性。
关键词：UART； CAN；总线协议；协议转换。