项目驱动 CAN-bus现场总线基础教程PDF电子书下载

第1章 现场总线CAN-bus 1

1.1从“罐头”说起 1

1.2通信的层次 2

1.3什么是现场总线 3

1.4 CAN总线简介 4

1.5 CAN-bus物理层 5

1.5.1 CAN收发器与信号电平 6

1.5.2接插件 7

1.5.3线“与”原理 8

1.5.4同步与填充位 8

1.5.5通信速率与距离 10

1.5.6终端电阻 10

1.5.7小结 11

1.6 CAN-bus数据链路层 11

1.6.1 CAN帧类型 11

1.6.2数据帧 12

1.6.3远程帧 15

1.6.4错误帧 16

1.6.5过载帧 18

1.6.6帧间隔 18

1.6.7小结 19

1.7 CAN-bus应用层 20

第2章CAN节点设计 23

2.1概述 23

2.1.1 CAN网络与节点 23

2.1.2 CAN硬件驱动 24

2.1.3应用层协议驱动 25

2.1.4功能电路驱动代码与应用程序 25

2.2 CAN-bus节点电路 25

2.2.1 CAN控制器 26

2.2.2 CAN控制器SJA1000 27

2.2.3 CAN收发器 30

2.2.4 CAN收发器CTM8251 33

2.2.5 CAN控制器和收发器电路设计 34

2.3系统设计 36

2.3.1单片机最小系统 36

2.3.2功能电路设计 37

2.4 MCU与CAN控制器电路的连接 38

第3章CAN控制器驱动 39

3.1 SJA1000编程基础 39

3.1.1 MCU访问SJA1000 39

3.1.2读／写寄存器 41

3.1.3寄存器位操作 42

3.1.4连续读／写寄存器 43

3.1.5精确延时 44

3.2 SJA1000硬件连接测试 46

3.2.1硬件接口测试原理 46

3.2.2测试例程 47

3.3 SJA1000初始化 49

3.3.1初始化流程 49

3.3.2 SJA1000初始化函数 52

3.4 SJA1000发送CAN帧 52

3.4.1发送流程 52

3.4.2发送模式 54

3.4.3发送函数 55

3.4.4测试例程 57

3.5 SJA1000接收CAN帧 61

3.5.1接收报文处理流程 61

3.5.2接收缓冲区 61

3.5.3读取SJA1000报文流程 63

3.5.4接收函数 63

3.5.5测试例程 64

3.6 SJA1000验收滤波器 67

3.6.1验收滤波器的作用 67

3.6.2验收滤波器的原理 67

3.6.3验收滤波器设置函数 69

3.6.4测试例程 70

3.7 SJA1000中断 72

3.7.1接收中断（RI） 73

3.7.2数据溢出中断（DOI） 73

3.7.3发送中断（TI） 74

3.7.4与状态相关的中断 74

3.7.5中断处理流程 75

3.8虚拟CAN驱动 75

3.8.1虚拟CAN控制器驱动接口 76

3.8.2 CAN报文结构 76

3.8.3 SJA1000虚拟CAN控制器驱动 76

3.8.4测试例程 79

第4章CAN应用层协议 81

4.1概述 81

4.2常用CAN-bus应用层协议介绍 81

4.2.1 DeviceNet协议 82

4.2.2 CAL协议 83

4.2.3 CANopen协议 84

4.2.4 CANKingdom协议 84

4.2.5 J1939协议 85

4.2.6 SDS协议 85

4.3如何构建CAN-bus应用层协议 85

4.3.1 CAN报文的分配 86

4.3.2 CAN网络数据通信的实现 87

4.3.3 CAN应用层协议：面向节点和面向报文的协议 88

4.4制定一个CAN应用层协议 89

4.5 CAN应用层协议驱动 89

第5章CAN节点应用程序设计 92

5.1功能电路驱动 92

5.1.1蜂鸣器驱动 92

5.1.2按键驱动 94

5.1.3 LED驱动 95

5.2应用程序 96

第6章CAN总线应用层协议——CANopen 99

6.1 CANopen协议 99

6.1.1 CANopen协议简介 99

6.1.2 CANopen对象字典 100

6.1.3 CANopen通信 100

6.1.4 CANopen预定义连接集 102

6.1.5 CANopen网络的结构 102

6.2 CANopen主站设备及其应用 103

6.2.1 CANopen网络的特点 103

6.2.2 CANopen网络的设备分类 103

6.2.3 CANopen主站设备 103

6.2.4测试CANopen网络与设备 105

6.2.5 CANopen网络报文 106

6.2.6 CANopen网络的性能 106

6.3嵌入式CANopen协议转换模块 107

6.3.1 XGate-COP10简介 107

6.3.2硬件设计 108

6.3.3软件设计 108

6.3.4 XGate-COP10与CANopen主站连接 111

6.4 CANopen从站I/O设备设计 111

6.4.1通用I/O设备底板硬件设计 112

6.4.2软件编程 112

6.4.3 I/O设备与主站的连接 112

6.5 CANopen主站设备的实现 115

6.5.1 CANopen网络的拓扑结构 116

6.5.2 PCI-5010-P CANopen主站卡简介 116

6.5.3 PCI-5010-P驱动程序安装 117

6.5.4基于PCI-5010-P的PC机端软件设计 117

6.6快速实现CANopen网络的组建与配置 119

6.6.1 CANopen主／从站特点 119

6.6.2 CANopen网络组建 119

6.6.3 CANopen网络中从站的配置 120

第7章CAN总线应用层协议——DeviceNet 123

7.1 DeviceNet规范 123

7.1.1 DeviceNet规范简介 123

7.1.2 DeviceNet设备及网络拓扑 125

7.2 DeviceNet传感器从站设备的开发 126

7.2.1 XGate-DVN10简介 126

7.2.2传感器模块的硬件设计 127

7.2.3传感器模块的软件设计 128

7.3 DeviceNet主站设备的实现 129

7.3.1 DeviceNet典型网络拓扑结构 129

7.3.2 PCI-5010-D DeviceNet主站卡简介 130

7.3.3 PCI-5010-D驱动程序安装 130

7.3.4基于PCI-5010-D的PC机端软件设计 131

7.4 DeviceNet网络的组建和配置 132

7.4.1 DeviceNet主／从站特点 132

7.4.2 DeviceNet网络组建 133

7.4.3 DeviceNet网络配置及通信 134

第8章CAN总线设备及调试工具 137

8.1概述 137

8.2 USBCAN-E-U 137

8.2.1 USBCAN-E-U简介 137

8.2.2 USBCAN-E-U主要特点 138

8.2.3应用案例 138

8.3 PCI-5010-U 139

8.3.1 PCI-5010-U简介 139

8.3.2 PCI-5010-U主要特点 140

8.3.3应用案例 140

8.4 CANScope 141

8.4.1 CANScope简介 141

8.4.2物理层 141

8.4.3数据链路层 147

8.4.4应用层 152

附录A SJA1000寄存器定义头文件源代码 156

附录 B CAN网络组建及应用 160

B.1 CAN-bus设备分类 160

B.2 CAN-bus网络结构 161

B.3 CAN-bus网络组建实例 162

参考文献 164