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1、哈 尔 滨 理 工 大 学实实 验验 报报 告告课程名称：现场总线技术现场总线技术学 院： 自动化学院 专业班级： 电子信息科学与技术 11-2 班 学生姓名： 苏吉鹏 学 号： 1112020223 指导教师： 姜云霞 实验一实验一实验名称 CAN 总线网络的搭建时间2014.9.23实验类型 验证型地点新主楼B302姓 名苏吉鹏学号1112020223班级电技 11-2同实验者李欣霖学号1112020215班级电技 11-2一一 实验目的：实验目的：1、理解 SJA1000 的相关寄存器的设置，理解 CAN 通信的基本流程。2、熟悉 CAN 总线网络的基本原理与结构组成。3、能够会用 CA
2、N 测试软件 ZLGCANTest。二二 实验内容：实验内容：1、CAN 智能节点组成和框图智能节点组成和框图通常，如图1所示，一个完整的CAN节点应该包括以下三个部分：微控制器、CAN控制器、CAN收发器。在CAN节点的各个组成部分中，微控制器负责完成CAN控制器的初始化，进行与CAN控制器的数据传递，并按照预定的程序进行处理；CAN控制器主要负责将数据以CAN报文的形式传递，并进行系统的诊断、测试以及处理CAN总线上的错误等；CAN收发器是CAN控制器和CAN总线之间的接口，完成物理电平的转换。图 1 智能节点组成框图2、DP-51 实验板与实验板与 PC 机的连接机的连接整个套件的完整连
3、接框图如图 2 所示。图 2 系统的开发套件连接橙色框分别代表的是通用 CAN 测试软件 ZLGCANTest 和 CAN 智能节点人机界面，它们都起到提供一个人机交互的操作环境，均可控制和设置各自的 CAN 节点。不同的是ZLGCANTest 控制的是 CANmini，而 CAN 智能节点人机界面控制的是 DP-51+的 CAN 模块。蓝色框分别代表了 DB25 并行接口和 DB9 针型 CAN 通讯接口。其中，PC 机的并行接口即打印机接口，PC 并口需要支持 EPP 传输模式及中断，在实际连接中，只需将 CANmini 直接插入 PC 并口中即可。CANmini 的 CAN 接口与 DP
4、-51+的 CAN 接口通过 CAN 通讯电缆连接即可。注意：CANmini 需要 5V 供电，所以，在连接 CAN 通讯线时，除了正确连接 CAN_L和 CAN_H 这两条数据线外，还必须正确连接 V-参考电源地线和 V+参考电源线，将供电线的负端接入 DB9 针形 CAN 通讯接口的 V-端，将供电线的正端接入 DB9 针形 CAN 通讯接口的 V+端，否则将造成 CANmini 无电源供应的情况。其中 DB9_OPEN5 转换插座的实物图如图 3 所示，在 DB9_OPEN5 转换插座反面，有 V-端和 V+端的标志。DB9_OPEN5 转换插座正面 DB9_OPEN5 转换插座反面图
5、3 DB9_OPEN5 转换插座实物图2、数据链路的实现数据链路的实现：通过操作 DP51+的人机界面模块，按下按键，给出一个发送 CAN 报文的命令。此时，一个完整的 CAN 报文将被送到 CAN 控制器 SJA1000 的发送缓冲区，如果满足发送条件，这个 CAN 报文将按照 CAN2.0(B)协议由硬件自动发送到 CAN 总线上去，然后，CAN总线上所有节点将会接收到此报文，并产生应答信号。如果此报文的 ID 信息满足某个节点的滤波设置，此报文就被送到此节点的 CAN 控制器 SJA1000 的接收缓冲区，数据流程如图 4 所示。在本实验中，用 ZLGCANTest 的主界面观察这个由
6、DP51+发送出来的CAN 报文。图 4 数据流程框图三三 实验结果分析实验结果分析:实验基本操作过程：实验基本操作过程：1、利用“CANstarter-I 开发套件”建立一个基本的 CAN 总线通信网络，由“ZLGCANTest+CANmini+DP-51+”组成，单台 DP-51 实验板与 PC 机串口相连，搭建硬件平台。2、DP-51 实验板上电，开关打到下载状态。3、通过串口调试软件将给定的总线发送与总线接收程序下载到实验板，4、利用 ZLGCANTest 软件来监测 CAN 总线上的数据，观察 DP-51 的发送与接收状态，观察数据帧的结构。CAN 总线控制器的工作原理总线控制器的工
7、作原理SJA1000 芯片是 Philips 公司的一款独立 CAN 总线控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的 CAN 总线系统上。相埘于它的前一款 PCA 82C200，SJA1000 主要的改进是在原有 Basic CAN 模式的基础上增加了另一种工作模式(PeliCAN)这种模式能够支持拥有很多新特性的 CAN 20B 协议。出于兼容性的考虑，这两种工作模式在 SJA1000 上都能够实现，通过配置时钟分频器寄存器，就可以在两种工作模式之间转换。但是应特别注意的是芯片在复位后的默认模式为 BasicCAN。SJA1000SJA1000 的结构的结构按照 SJA1000 用户使用手册中的叙述，其内部结构如图 2 所示。从 SJA1000 的内部结构图可以了解到 SJA1000 的功能主要是由以下几个控制模块完成：接口管理逻辑、发送缓冲器、接收缓冲器、验收滤波器、位流处理器、位时序逻辑、错误管理逻辑。实验截图：实验截图：成绩评定：成绩评定： 指导教师：指导教师： 年年 月月 日日
