基于CAN總線的87C196CA單片機串行通訊的應用

1 　前言

CAN 是國際上應用很廣泛的一種現(xiàn)場總線,MCS96 系列單片機是目前在工業(yè)界推廣應用較廣泛的嵌入式控制器,其87C196CA 單片機內(nèi)核本身帶有CAN 控制器,支持標準和擴展的信息幀,即遵循CAN2.0A 和CAN2.0B 協(xié)議。由此而構(gòu)成的CAN 總線支持分布式控制和實時控制,其串行通信方式靈活可靠,傳輸距離較遠。由于CAN 總線具有通信速率高、工作可靠性高、現(xiàn)場抗干擾能力強、網(wǎng)絡連接方便和性能價格比高等優(yōu)點,在汽車發(fā)動機控制部件、汽車抗滑系統(tǒng)、工業(yè)自動化、機床、電梯控制等領域得到了較為廣泛的應用。

2 　硬件構(gòu)成

2. 1 CAN 總線連接

基于CAN 總線的兩個87C196 單片機網(wǎng)絡聯(lián)接時,分別將單片機的CAN接收、發(fā)送兩根線通過PCA82C250 CAN總線收發(fā)器聯(lián)接到CAN總線上,構(gòu)成多微控制器CAN總線連接。通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖,其總線連接如圖1 所示。

圖1 　CAN 總線連接

該網(wǎng)絡最高通信速率為1Mbit/s ,當傳輸速率為5Kbit/s時,最大通信距離可達10Km。在其CAN 總線上可掛接多達110 個網(wǎng)絡節(jié)點,而網(wǎng)絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息。其數(shù)據(jù)傳輸和接收可以是點對點、一點對多點或全局廣播等方式進行。

2. 2 　87C196CA 單片機

87C196CA 是集成CAN2.0B總線控制器的高性能16 位微處理器,特別適用于現(xiàn)場實時事件控制和分布式控制。片內(nèi)的CAN 控制器與Intel 82527獨立CAN 控制器在軟件上是兼容的,每個CAN 控制器的輸入、輸出引腳由二根雙絞線聯(lián)接到CAN總線上。CAN 控制器由一個輸入引腳(RXCAN) 、一個輸出引腳( TXCAN) 、控制和狀態(tài)寄存器,錯誤探測和管理邏輯組成。圖2 為CAN 控制器方框圖。

圖2 　CAN 控制器方框圖