手把手教你学CAN总线PDF电子书下载

第1章 单片机基础知识 1

1.1 单片机概述 1

1.1.1 单片机的发展 1

1.1.2 单片机的发展趋势 3

1.1.3 单片机的特点 4

1.1.4 单片机的分类 5

1.1.5 单片机的应用 5

1.2 51系列单片机的内部结构 6

1.2.1 单片机内部结构 6

1.2.2 STC89C51RC单片机内部结构特点 8

1.2.3 51系列单片机引脚特性 9

1.3 单片机存储器组织 11

1.3.1 程序存储器 12

1.3.2 数据存储器 12

1.4 单片机中断系统 20

1.4.1 关于中断的概念 20

1.4.2 51单片机的中断系统 21

1.4.3 中断处理过程 25

1.4.4 中断请求的撤除 26

1.4.5 中断优先控制和中断嵌套 26

1.4.6 中断系统的应用 27

1.5 单片机定时器／计数器 27

1.5.1 定时器／计数器概述 28

1.5.2 定时器／计数器的控制 28

1.5.3 定时器／计数器的4种工作方式 29

1.5.4 定时器／计数器的应用 31

1.6 单片机串行接口 33

1.6.1 51单片机串行口的结构与控制 33

1.6.2 51单片机串行口4种工作方式 35

1.6.3 51单片机串行口波特率设置方法 38

1.7 单片机指令系统 40

1.7.1 指令的格式 41

1.7.2 寻址方式 42

1.7.3 51单片机指令简介 44

1.8 单片机应用系统的设计 48

1.8.1 单片机应用系统的构成方式 49

1.8.2 单片机应用系统设计的基本要求 49

1.8.3 单片机应用系统硬件设计概述 51

1.8.4 应用系统的软件设计 52

本章小结 52

思考题 53

第2章 数据通信基础知识 55

2.1 数据通信的基本概念 56

2.1.1 基本术语 56

2.1.2 通信技术指标 57

2.2 数据通信方式 59

2.2.1 单片机串行数据通信方式 60

2.2.2 单片机串行数据通信的同步方式 61

2.3 数据编码技术 64

2.3.1 数字信号的模拟信号编码 64

2.3.2 数字数据的数字信号编码 66

2.3.3 模拟数据的数字信号编码 67

2.4 数据传输 68

2.4.1 基带传输 68

2.4.2 宽带传输 68

2.4.3 频带传输 68

2.5 多路复用技术 68

2.5.1 频分多路复用 69

2.5.2 时分多路复用 69

2.5.3 波分多路复用 69

2.5.4 码分多路复用 70

2.6 数据交换技术 70

2.6.1 电路交换 71

2.6.2 报文交换 71

2.6.3 分组交换 72

2.6.4 高速交换技术 73

2.7 传输介质 74

2.7.1 同轴电缆 74

2.7.2 双绞线 74

2.7.3 光纤 75

2.7.4 无线介质传输 76

2.7.5 传输介质的选择 76

2.8 差错控制技术 77

2.8.1 概述 77

2.8.2 数据通信中的数据校验 78

本章小结 80

思考题 81

第3章 工业控制网络基础知识 82

3.1 工业控制网络的发展 82

3.2 工业控制网络的特点和分类 83

3.2.1 工业控制网络的特点 83

3.2.2 工业控制网络的分类 84

3.2.3 工业控制网络中传输信息的特点 84

3.2.4 工业控制网络中信息传输延迟的因素 85

3.3 现场总线概述 85

3.3.1 现场总线的本质 85

3.3.2 现场总线的特点 86

3.4 通用计算机网络概述 87

3.4.1 计算机网络的概念和功能 87

3.4.2 计算机网络的基本组成 88

3.4.3 计算机网络的拓扑结构 89

3.4.4 计算机网络的分类 92

3.5 计算机网络体系结构与协议 94

3.5.1 ISO/OSI参考模型 95

3.5.2 七层协议的作用 96

3.6 工业控制网络与普通计算机网络的区别 100

3.7 计算机总线概述 101

3.7.1 总线的定义 101

3.7.2 总线的分类 102

本章小结 103

思考题 103

第4章 CAN实验设备和器材使用简介 104

4.1 CAN总线简介 104

4.1.1 什么是CAN总线 104

4.1.2 CAN总线的特点 104

4.1.3 CAN总线与RS-485总线比较 105

4.2 CAN总线入门的有效途径 106

4.3 学习CAN总线的知识准备 106

4.4 CAN总线实验的器材和工具 107

4.4.1 Keil C51集成开发环境 107

4.4.2 串口下载软件stc-isp-v4.79-not-setup.EXE 108

4.4.3 CPU和CAN模块实验板介绍 113

4.4.4 LED显示模块、键盘输入／输出模块实验板 116

4.4.5 电源电路 119

本章小结 119

思考题 120

第5章 CAN局域网技术及其规范简介 121

5.1 CAN的基本概念 121

5.2 CAN的分层结构 123

5.3 CAN总线中的逻辑电平 125

5.4 报文传送、帧格式和帧类型 125

5.4.1 报文传送 125

5.4.2 CAN总线的帧格式 126

5.4.3 CAN总线的帧类型 126

5.4.4 帧格式中各场的作用与实现 129

5.5 CAN总线仲裁过程和优先级的决定 131

5.5.1 CAN总线的仲裁过程 131

5.5.2 位仲裁 132

5.5.3 数据帧和远程帧的优先级 132

5.5.4 标准格式和扩展格式的优先级 133

5.6 报文重发与位填充 134

5.6.1 报文重发 134

5.6.2 位填充 134

5.6.3 发送节点的工作 135

5.6.4 接收节点的工作 135

5.7 错误帧的种类和错误处理 135

5.7.1 位错误 136

5.7.2 格式错误 136

5.7.3 错误帧的输出 136

5.7.4 错误处理机制 137

5.8 位定时与同步 138

5.8.1 位定时 138

5.8.2 位同步 140

5.9 CAN组网 142

本章小结 144

思考题 146

第6章 CAN总线控制器和驱动器介绍 147

6.1 CAN协议控制器SJA1000的特点和功能 148

6.1.1 SJA1000与PCA82C200具体区别 148

6.1.2 SJA1000主要新增的功能 149

6.2 SJA1000的基本结构 150

6.2.1 SJA1000内部功能模块说明 151

6.2.2 SJA1000引脚功能和工作模式 152

6.3 SJA1000的BasicCAN模式 153

6.3.1 BasicCAN模式下的地址分配 153

6.3.2 BasicCAN模式下复位时各寄存器的值 155

6.3.3 BasicCAN模式下的寄存器介绍 157

6.4 SJA1000的PeliCAN模式 169

6.4.1 PeliCAN地址列表 169

6.4.2 PeliCAN模式寄存器复位值 171

6.4.3 PeliCAN模式下的寄存器介绍 174

6.4.4 接收缓冲器 188

6.4.5 接收过滤器 190

6.4.6 RX报文计数器（RMC） 193

6.4.7 RX缓冲器起始地址寄存器（RBSA） 194

6.5 CAN收发器PCA82C250/82C251 194

6.5.1 PCA82C250的主要特性 194

6.5.2 PCA82C250的硬件结构 195

6.5.3 PCA82C250的功能描述 196

本章小结 197

思考题 198

第7章 CAN总线智能节点的设计 199

7.1 CAN网络节点结构和SJA1000的应用结构图 199

7.2 CAN节点硬件系统设计 200

7.2.1 SJA1000与单片机的连接 200

7.2.2 SJA1000与PCA82C250的接口 201

7.2.3 PCA82C250外围电路 202

7.2.4 电源电路 202

7.3 控制SJA1000的基本功能和寄存器 202

7.3.1 控制SJA1000的基本功能和寄存器 202

7.3.2 发送缓冲器和接收缓冲器 203

7.4 SJA1000的验收滤波器原理和应用 204

7.4.1 单滤波 204

7.4.2 双滤波 205

7.4.3 验收滤波器程序的设计 206

7.5 CAN控制器中位定时参数设置的一般方法 210

7.6 CAN通信协议的制定 212

7.6.1 信息标识符分配方案 212

7.6.2 应用层信息帧格式 216

7.6.3 数据交换方法 217

7.7 CAN智能节点软件系统设计 220

7.7.1 CAN智能节点的软件结构 220

7.7.2 建立CAN通信的步骤和流程 220

7.7.3 CAN初始化程序的设计方法 221

7.7.4 CAN接收程序设计方法 223

7.7.5 CAN发送程序设计方法 226

本章小结 236

思考题 237

第8章 CAN总线节点的自发自收程序设计实例 238

8.1 CAN总线节点自发自收的硬件电路连接 238

8.1.1 CAN控制器的全局自检测和局部自检测 238

8.1.2 CAN总线节点自发自收的硬件电路 239

8.2 CAN总线节点的硬件电路的调试方法 239

8.3 实验内容和步骤 240

8.4 CAN自发自收程序设计 245

8.4.1 头文件的编写 245

8.4.2 程序文件的编写 248

本章小结 256

思考题 256

第9章 两节点CAN总线通信设计实例 257

9.1 两节点CAN总线的简单通信设计 257

9.1.1 两节点CAN总线硬件电路设计 257

9.1.2 两节点CAN总线简单通信的软件设计 257

9.1.3 两节点CAN总线简单通信的调试 260

9.1.4 两节点CAN总线通信程序 261

9.2 主从式点对点的CAN通信 278

9.2.1 主从式CAN通信的硬件电路设计 278

9.2.2 主从式CAN通信的软件设计 279

9.2.3 主从式CAN通信的调试 281

9.2.4 主从式CAN通信的程序清单 282

9.3 传送温度信号的CAN总线通信设计 291

9.3.1 传送温度信号的CAN总线通信硬件电路设计 291

9.3.2 传递温度信号的CAN总线通信软件设计 295

9.3.3 传送温度信号的CAN总线通信调试 296

9.3.4 传送温度信号的CAN通信程序 297

本章小结 324

思考题 324

第10章 多节点CAN总线通信设计实例 325

10.1 基于CAN总线的LED照明控制系统结构 325

10.2 CAN总线的LED照明控制系统的硬件设计 326

10.2.1 主节点键盘设计 326

10.2.2 主节点显示设计 327

10.2.3 从节点LED照明驱动设计 327

10.3 CAN总线的LED照明控制系统的软件设计 329

10.3.1 CAN总线的LED照明控制系统的通信协议 329

10.3.2 主节点软件结构 329

10.3.3 基于CAN总线的LED照明控制系统程序 330

本章小结 357

思考题 357

参考文献 358