CAN總線嵌入式開發(fā)：從入門到實戰(zhàn)（第2版）

定　價：￥49.00

作　者：	牛躍聽，周立功，方丹
出版社：	北京航空航天大學出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787512421004	出版時間：	2016-05-01	包裝：
開本：	16開	頁數：		字數：

內容簡介

　　CAN總線嵌入式開發(fā)—從入門到實戰(zhàn)（第2版）CAN總線通信技術廣泛應用于工業(yè)自動化、汽車電子、樓宇建筑、醫(yī)療器械、電梯網絡、工程機械等行業(yè)，市場每年對該類控制產品需求量巨大。本書從目前幾種流行的CAN通信控制電路的器件入手，結合CAN總線通信學習板，詳細介紹了CAN總線嵌入式應用開發(fā)技術。本書內容主要包括CAN控制器和單片機的接口技術、CAN總線在A/D采集控制板傳輸中的應用、支持片上CANopen協(xié)議的LPC11Cxx系列微控制器的CAN應用設計及CAN總線在酒店客房智能化系統(tǒng)中的工程應用。每一種實例都從方案論證、硬件電路設計、軟件程序設計方面進行庖丁解牛式的論述，并且書中所有硬件電路均制作出電路板，所有程序均在電路板上調試運行通過。本書是再版書，相比第1版，本書更正了一些錯誤，并增加了部分內容。本書旨在為廣大嵌入式CAN總線通信技術的研發(fā)者提供實戰(zhàn)化的軟、硬件技術參考，書中的電路圖和源程序可以直接拿來參考運用，大大提高了工程師的工作效率。

作者簡介

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圖書目錄

第1章 CAN 總線基礎知識………………………………………………………… 1
1.1 CAN 總線簡介………………………………………………………………… 1
1.2 CAN 總線基本工作原理……………………………………………………… 2
1.3 CAN 的標準格式和擴展格式………………………………………………… 3
1.4 CAN 的節(jié)點硬件構成………………………………………………………… 3
1.5 CAN 控制器…………………………………………………………………… 4
1.6 CAN 收發(fā)器…………………………………………………………………… 5
1.7 CAN 總線接口電路保護器件………………………………………………… 6
1.7.1 共模扼流圈……………………………………………………………… 6
1.7.2 ESD防護………………………………………………………………… 7
1.7.3 CAN 總線網絡保護……………………………………………………… 7
1.8 CAN 總線通信過程…………………………………………………………… 8
1.9 CAN 總線控制器芯片濾波器的作用………………………………………… 9
1.10 CAN 總線的報文格式……………………………………………………… 10
1.10.1 數據幀………………………………………………………………… 10
1.10.2 遠程幀………………………………………………………………… 13
1.10.3 錯誤幀………………………………………………………………… 14
1.10.4 過載幀………………………………………………………………… 15
1.10.5 幀間空間……………………………………………………………… 16
1.11 振蕩器容差………………………………………………………………… 17
1.12 位定時要求………………………………………………………………… 17
1.13 同步……………………………………………………………………… 18
1.14 位流編碼及位填充………………………………………………………… 19
1.15 CAN 總線錯誤處理………………………………………………………… 20
1.15.1 錯誤類型……………………………………………………………… 20
1.15.2 錯誤標志……………………………………………………………… 20
1.16 故障界定…………………………………………………………………… 21
1.16.1 故障界定的方法……………………………………………………… 21
1.16.2 錯誤計數規(guī)則………………………………………………………… 21
1.16.3 錯誤標記及錯誤中斷類型…………………………………………… 22
1.17 CAN 網絡與節(jié)點的總線拓撲結構………………………………………… 23
1.17.1 總線結構拓撲………………………………………………………… 23
1.17.2 CAN 總線通信距離…………………………………………………… 24
1.17.3 CAN 中繼器…………………………………………………………… 25
1.17.4 CAN 網橋……………………………………………………………… 27
1.17.5 CAN 集線器…………………………………………………………… 28
1.17.6 CAN 網關……………………………………………………………… 28
1.18 CAN 總線傳輸介質………………………………………………………… 29
1.18.1 雙絞線………………………………………………………………… 29
1.18.2 光纖………………………………………………………………… 33
1.19 改善電磁兼容性的措施…………………………………………………… 34
1.19.1 增加電阻值抑制共模干擾…………………………………………… 34
1.19.2 分開的總線終端……………………………………………………… 35
1.19.3 斜率控制……………………………………………………………… 35
1.20 CAN 網絡的實時性能及通信波特率的設置……………………………… 36
1.20.1 網絡延時……………………………………………………………… 36
1.20.2 CAN 網絡通信速率選擇……………………………………………… 37
1.20.3 CAN 網絡通信速率的一致性………………………………………… 38
1.21 CAN 總線節(jié)點設備的電源………………………………………………… 40
第2章 CAN 控制器SJA1000與8051系列單片機接口設計…………………… 44
2.1 CAN 控制器SJA1000 ……………………………………………………… 44
2.1.1 SJA1000引腳排列及其功能…………………………………………… 44
2.1.2 BasicCAN 模式下內部寄存器地址表………………………………… 47
2.1.3 PeliCAN 模式下內部寄存器地址表………………………………… 48
2.1.4 BasicCAN 和PeliCAN 模式的區(qū)別…………………………………… 50
2.1.5 8051系列單片機控制SJA1000的方式……………………………… 50
2.1.6 SJA1000的濾波器設置………………………………………………… 51
2.1.7 CAN 總線通信波特率的計算………………………………………… 56
2.1.8 SJA1000初始化流程…………………………………………………… 58
2.2 CAN 總線驅動器…………………………………………………………… 59
2.2.1 TJA1040概述………………………………………………………… 59
2.2.2 TJA1040功能………………………………………………………… 60
2.3 CAN 總線DC/DC光電隔離技術………………………………………… 61
2.3.1 DC/DC電源隔離模塊………………………………………………… 61
2.3.2 高速光耦6N137 ……………………………………………………… 64
2.4 51系列單片機CAN 總線學習板實物圖…………………………………… 64
2.5 51系列單片機CAN 總線學習板硬件電路設計…………………………… 66
2.5.1 電路原理圖……………………………………………………………… 66
2.5.2 SJA1000晶振的電路設計……………………………………………… 71
2.6 雙節(jié)點CAN 總線通信……………………………………………………… 73
2.6.1 程序流程框圖設計……………………………………………………… 74
2.6.2 SJA1000的硬件接口地址定義………………………………………… 75
2.6.3 程序頭文件定義說明…………………………………………………… 76
2.6.4 子函數詳解……………………………………………………………… 80
2.6.5 完整的CAN 總線學習板發(fā)送源程序………………………………… 89
2.6.6 完整的CAN 總線學習板CAN 轉232串口源程序………………… 95
2.6.7 STC89C52單片機串口下載程序…………………………………… 102
2.7 多節(jié)點CAN 總線系統(tǒng)的程序設計……………………………………… 104
2.7.1 多節(jié)點CAN 總線系統(tǒng)的連接……………………………………… 104
2.7.2 多節(jié)點CAN 總線系統(tǒng)地址的定義及功能實現…………………… 105
2.7.3 多節(jié)點CAN 總線系統(tǒng)通信數據含義……………………………… 105
2.7.4 多節(jié)點CAN 總線系統(tǒng)程序流程圖………………………………… 107
2.7.5 多節(jié)點CAN 總線通信中的從節(jié)點源程序………………………… 108
2.8 CAN 總線地址設置詳解…………………………………………………… 113
2.8.1 BasicCAN 的ID設置方法…………………………………………… 113
2.8.2 PeliCAN 的ID設置方法…………………………………………… 113
第3章 CAN 控制器MCP2515與8051系列單片機接口設計………………… 115
3.1 CAN 控制器MCP2515 …………………………………………………… 115
3.1.1 MCP2515概述………………………………………………………… 115
3.1.2 MCP2515的內部寄存器……………………………………………… 118
3.1.3 8051系列單片機怎樣控制MCP2515 ……………………………… 119
3.2 CAN 總線學習板(MCP2515)實物圖…………………………………… 119
3.3 CAN 總線學習板(MCP2515)硬件電路設計…………………………… 120
3.3.1 電路原理圖…………………………………………………………… 120
3.3.2 晶振的選擇及CAN 通信波特率的計算…………………………… 125
3.4 雙節(jié)點通信系統(tǒng)的程序設計……………………………………………… 127
3.4.1 程序頭文件定義說明………………………………………………… 127
3.4.2 子函數詳解…………………………………………………………… 132
3.4.3 完整的CAN 總線學習板發(fā)送源程序……………………………… 140
3.4.4 完整的CAN 總線學習板CAN 轉232串口源程序………………… 144
3.5 芯片SJA1000和MCP2515在濾波器設置時的區(qū)別…………………… 147
第4章 CAN 總線在A/D 采集控制板傳輸中的應用…………………………… 149
4.1 ADμC812單片機簡介……………………………………………………… 149
4.1.1 ADμC812單片機主要性能及引腳說明……………………………… 149
4.1.2 ADμC812單片機8路12位ADC簡介…………………………… 151
4.1.3 ADμC812單片機ADC基準電壓…………………………………… 151
4.1.4 ADμC812單片機ADC的輸入驅動………………………………… 153
4.1.5 ADμC812單片機ADC工作模式…………………………………… 155
4.2 帶有CAN 總線的A/D采集控制板實物圖……………………………… 157
4.3 系統(tǒng)硬件電路設計………………………………………………………… 158
4.3.1 電路原理圖…………………………………………………………… 158
4.3.2 采集信號的調理……………………………………………………… 163
4.4 系統(tǒng)程序設計……………………………………………………………… 164
4.4.1 流程圖………………………………………………………………… 164
4.4.2 子函數詳解…………………………………………………………… 165
4.4.3 控制源程序…………………………………………………………… 165
4.4.4 ADμC812單片機CAN 總線學習板串口下載程序………………… 173
4.5 帶有Flash存儲器的CAN 總線采集控制電路………………………… 176
4.5.1 28F320J5存儲器簡介………………………………………………… 176
4.5.2 存儲器芯片與單片機CPU 工作速度匹配問題…………………… 179
4.5.3 單片機與28F320J5的連接………………………………………… 179
4.5.4 ADμC812單片機構成的帶有存儲功能的振動測量控制板………… 179
第5章基于LPC11Cxx系列微控制器的CAN 應用設計……………………… 198
5.1 LPC11Cxx系列微控制器………………………………………………… 198
5.1.1 簡介………………………………………………………………… 198
5.1.2 器件信息……………………………………………………………… 198
5.1.3 功能介紹……………………………………………………………… 199
5.1.4 引腳描述……………………………………………………………… 199
5.2 CAN 寄存器………………………………………………………………… 200
5.2.1 CAN 寄存器匯總……………………………………………………… 202
5.2.2 報文接口寄存器……………………………………………………… 207
5.2.3 報文處理程序寄存器………………………………………………… 216
5.2.4 CAN 時鐘分頻器寄存器……………………………………………… 219
5.3 LPC11Cxx系列微控制器的片上CAN 控制器的結構………………… 219
5.4 基于微控制器和非隔離CAN 收發(fā)器的電路…………………………… 220
5.4.1 器件簡介……………………………………………………………… 220
5.4.2 接口電路設計………………………………………………………… 221
5.5 基于微控制器和隔離CAN 收發(fā)器的電路……………………………… 222
5.5.1 器件簡介……………………………………………………………… 222
5.5.2 接口電路設計………………………………………………………… 223
5.6 無須擴展外部CAN 控制器與CAN 收發(fā)器的CAN 接口電路………… 223
5.7 基于通用驅動庫的CAN 應用編程……………………………………… 224
5.7.1 通用驅動庫簡介……………………………………………………… 224
5.7.2 CAN 應用編程流程…………………………………………………… 270
5.7.3 編程解決方案………………………………………………………… 271
5.8 應用示例———RS 232C/CAN 總線轉換器……………………………… 293
5.8.1 示例簡介……………………………………………………………… 293
5.8.2 工具介紹……………………………………………………………… 294
5.8.3 實現原理……………………………………………………………… 301
5.8.4 演示步驟……………………………………………………………… 301
5.9 程序編寫…………………………………………………………………… 304
5.9.1 宏配置………………………………………………………………… 304
5.9.2 變量定義……………………………………………………………… 305
5.9.3 主程序………………………………………………………………… 305
5.9.4 程序分解……………………………………………………………… 308
5.10 示例運行…………………………………………………………………… 311
5.10.1 配置上位機軟件……………………………………………………… 311
5.10.2 運行示例程序………………………………………………………… 312
第6章 CAN 總線在酒店客房智能化系統(tǒng)中的應用…………………………… 316
6.1 功能要求及方案論證……………………………………………………… 316
6.1.1 控制說明……………………………………………………………… 317
6.1.2 網絡結構……………………………………………………………… 319
6.1.3 硬件成本……………………………………………………………… 320
6.1.4 通信協(xié)議及CAN 地址分配………………………………………… 322
6.2 客房終端…………………………………………………………………… 322
6.3 客房終端硬件電路設計…………………………………………………… 323
6.3.1 電源部分電路設計…………………………………………………… 323
6.3.2 多按鍵中斷資源設計………………………………………………… 324
6.3.3 多繼電器驅動電路設計……………………………………………… 325
6.3.4 燈具調光電路設計…………………………………………………… 326
6.3.5 CAN 總線通信電路設計……………………………………………… 326
6.4 軟件設計…………………………………………………………………… 328
6.4.1 程序流程圖…………………………………………………………… 328
6.4.2 SJA1000控制器CAN 字節(jié)協(xié)議…………………………………… 328
6.4.3 客房終端源程序……………………………………………………… 330
6.4.4 CAN 總線控制模塊…………………………………………………… 345
6.4.5 CAN 總線控制模塊原理……………………………………………… 346
6.4.6 CAN 總線控制模塊源程序…………………………………………… 347
參考文獻……………………………………………………………………………… 356