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1、第十七章串行通信与CAN总线基础 汽车电子控制基础第一节 串行通信的基本概念两种信息传输方式并行传输方式串行传输方式第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信的分类按传送方向分类v单工方式v半双工方式v全双工方式单工方式半双工方式全双工方式第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信的相关规定串行通信需要“协议”协议内容v信号电平的电压v传送字符的格式v信息传输的速率v起始和结束约定等 第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信的字符格式异步通信v起始位v数据位v奇偶校验位v停止位v空闲位第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信的字符格式同步通信v同步字符（SYN）v数据块部分v校验字符（CR
2、C）第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信的波特率（Baud Rate）波特率：即数据传送的速率，它表示每秒钟传送 的二进制代码的位数，单位是bit/s，一般写成 bps。 1波特=1bit/s波特率范围：一般在5019200bps之间 例：波特率为1200bps，异步通信字符格式为8个数据位、 1个起始位和1个停止位，即10位/帧，那么每秒钟能够传 送的字符数就是： 1200（bit/s）10（bit/字符）=120（字符/s） 第十七章 串行通信与CAN总线基础一些常用的串行通信总线标准串行通信总线标准种类vRS-232，RS-422，RS-485等关于RS-232总线v引脚标准v电平
3、标准“0” ：+5+15V“1” ：-5-15Vv最大传输距离：15mv最高传输速率：约为20kbps（a）DB-25型连接器 （b）DB-9型连接器第十七章 串行通信与CAN总线基础RS-232标准通信接线双机通信简单的接线方法v常用RS-232C接口电路：如MC1488、MC1489等前者将单片机用的TTL电平（0-5V）转换为RS-232C电平， 后者则相反，将RS-232C电平转换为TTL电平0-5V0-5V-15V +15V第十七章 串行通信与CAN总线基础第二节 51系列微控制器串行接口串行口电路基本结构v注意发送SBUF和接收SBUF彼此独立，但共用一个SFR地址第十七章 串行通
4、信与CAN总线基础数据的发送与接收数据发送过程第十七章 串行通信与CAN总线基础数据的发送与接收数据接收过程第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信控制寄存器 串行口控制寄存器SCON位地址9FH9EH9DH9CH9BH9AH99H98H位符号SM0SM1SM2RENTB8RB8TIRI位定义工作方式 选择多机 通信接收 允许发送 第9位接收 第9位发送 中断接收 中断SM0SM1=00：方式0=01：方式1=10：方式2=11：方式3第十七章 串行通信与CAN总线基础串行通信控制寄存器电源控制寄存器PCONvSMOD=1：波特率加倍（仅对方式1-3）中断允许控制寄存器IEvES=1：允许串
5、行中断位符号SMOD-GF1GF0PDIDL位定义位符号EA-ESET1EX1ET0EX0位定义第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式0v数据位：8位v仅作移位寄存器，用于扩展并行口串入/并出并入/串出v波特率固定为fosc/12v发送数据TI=0、执行 MOV SBUF，A 指令即发送v接收数据RI=0、ERN=1即接收第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式0应用举例（a）扩展为并行输出口（b）扩展为并行输入口第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式1v帧格式：10位（一个起始位、8个数据位、一个停止 位）v发送与接收发送TI=0发送指令：MOV
6、 SBUF，A执行后：TI=1接收RI=0、REN=1时可接收数据执行后：RI=1接收指令：MOV A，SBUF第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式1（续）v波特率设定波特率发生器：采用定时器T1方式2波特率计算定时器初值计算第十七章 串行通信与CAN总线基础单片机“点对点”通信举例初始设定v单工、半双工、全双工方式确定v波特率设置及相关计算vSCON寄存器设定vIE寄存器设定发送程序接收程序第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式2v帧格式11位（1个起始位、8个数据位、1个第9位、1个停止位）v应用：多机通信v第9位TB8与RB8的作用：需要事先规定好v波特
7、率固定为 fosc/64第十七章 串行通信与CAN总线基础串行口的工作方式方式3v帧格式：与方式2相同v波特率：可设置波特率计算（同方式1）定时器初值计算（同方式1）v应用：多机通信第十七章 串行通信与CAN总线基础多机通信简介 一般采用一台主机、多台从机的方式每台从机有自己的特定地址需要用到SM2、TB8、RB8等位的功能通信设计方法第十七章 串行通信与CAN总线基础第三节 CAN总线基础知识CAN（Controller Area Network）的概念局域网概念v节点v连接方式（a）星型 （b）总线型 （c）环型 （d）树型 第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线基础汽车使用CAN的
8、意义v节约导线v简化维修v提高可靠性v共享信息资源信息传递速率 可高达1Mbit/s （a）传统控制方式（b）CAN总线控制方式第十七章 串行通信与CAN总线基础有关CAN的技术规范标准帧格式v帧起始（SOF）v仲裁场v控制场v数据场vCRC场v应答场v帧结束 第十七章 串行通信与CAN总线基础有关CAN的技术规范标准信号电平v差分形式的信号电平v隐性位：表示“0”VCANH=VCANL2.5Vv显性位：表示“1”VCANH=3.5VVCANL=1.5V011第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线的控制器件CAN控制器、CAN收发器与CAN总线CAN总线控制器v数据控制CAN总线收发器v
9、数据收发CAN总线v数据传输第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线控制器基本功能v形成帧格式；发送、接收；校验等有专用CAN控制器：如Philips的SJA1000Motorola的 908AZ60A等，也有内部带CAN控制模块的微控制器第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线收发器（总线驱动器）CAN总线收发器基本功能v驱动v放大v形成差分信号常用芯片： 如82C250第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线与微控制器的接口 接口电路举例第十七章 串行通信与CAN总线基础CAN总线在 汽车中的应 用 举例动力系统高速CAN车身系统低速CAN（LIN）网关第十七章 串行通信与CAN总线基础第十七章 串行通信与CAN总线基础
