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第1章 CAN总线概述与协议规范1

1.1 计算机网络体系结构与拓扑结构1

1.1.1 计算机网络体系结构1

1.1.2 网络互联设备6

1.1.3 网络拓扑结构7

1.2 CAN总线简介9

1.2.1 CAN总线是什么9

1.2.2 CAN总线的特点10

1.2.3 CAN总线传输介质11

1.2.4 CAN总线拓扑结构与设备13

1.3 报文传输14

1.3.1 帧类型14

1.3.2 帧格式15

1.3.3 帧优先级仲裁21

1.4 报文滤波与校验22

1.5 编码——位填充23

1.6 错误处理与故障界定23

1.6.1 错误类型23

1.6.2 节点错误处理25

1.6.3 故障界定方法25

1.7 位定时要求26

本章小结29

第2章 CAN总线应用层协议30

2.1 为什么构建CAN应用层协议30

2.2 常用的CAN总线应用层协议30

2.3 iCAN总线协议概要32

2.4 iCAN协议的报文格式33

2.4.1 iCAN报文标识符分配34

2.4.2 iCAN报文数据部分定义36

2.4.3 iCAN报文格式详细说明38

2.5 iCAN协议的报文传输协议42

2.5.1 iCAN协议通信模式42

2.5.2 iCAN协议报文处理流程45

2.6 iCAN协议的设备定义46

2.6.1 I/O资源说明47

2.6.2 配置资源说明49

2.7 iCAN网络管理51

2.7.1 节点控制52

2.7.2 通信控制53

本章小结56

第3章 CAN控制器和驱动器57

3.1 CAN控制器和驱动器作用57

3.2 CAN总线控制器和驱动器选型57

3.3 CAN控制器SJA1000芯片详述60

3.3.1 芯片SJA1000性能60

3.3.2 SJA1000的引脚定义61

3.3.3 SJA1000的内部结构及各个模块功能62

3.3.4 BasicCAN和PeliCAN模式的区别64

3.3.5 BasicCAN的寄存器及其功能详述65

3.3.6 PeliCAN的寄存器及其功能详述77

3.3.7 公共寄存器103

3.4 CAN总线驱动器82C250详述108

3.4.1 82C250特性108

3.4.2 82C250功能框图109

3.4.3 82C250功能详述110

本章小结111

第4章 硬件系统设计与实践112

4.1 总线通信系统的硬件构成112

4.2 CAN总线学习板介绍114

4.3 单片机及其最小系统115

4.3.1 回顾一下老朋友——五彩缤纷的单片机115

4.3.2 单片机最小系统设计118

4.3.3 复位电路119

4.3.4 时钟电路121

4.3.5 EA引脚的设置122

4.4 系统人机界面设计122

4.4.1 数码管显示设计122

4.4.2 LED灯显示设计124

4.4.3 按键接口设计127

4.5 电源部分128

4.6 RS232串口通信接口设计132

4.6.1 RS232总线简介132

4.6.2 RS232通信电路设计133

4.7 RS485通信接口设计136

4.7.1 RS485总线简介137

4.7.2 RS485通信电路设计138

4.8 单总线温度传感器——DS18B20139

4.9 继电器及无线扩展口部分139

4.10 SJA1000与单片机的连接设计141

4.11 电路的安装、焊接与调试143

4.12 CAN总线系统的抗干扰设计147

4.12.1 电源和地隔离技术147

4.12.2 输入／输出通道隔离技术148

4.12.3 PCB设计的一些注意事项148

4.12.4 软件抗干扰技术150

本章小结150

第5章 基础实验实践151

5.1 开发需要哪些软件151

5.1.1 Keil开发环境简介151

5.1.2 如何建立一个工程151

5.1.3 STC单片机下载软件使用157

5.1.4 串口通信软件使用159

5.2 第1个实例：点亮一盏“灯”160

5.2.1 实例讲解160

5.2.2 程序设计160

5.2.3 操作调试及结果161

5.3 第2个实例：数码管显示161

5.3.1 实例讲解161

5.3.2 程序设计161

5.3.3 操作调试及结果163

5.4 第3个实例：用按键实现中断163

5.4.1 实例讲解163

5.4.2 程序设计164

5.4.3 操作调试及结果166

5.5 第4个实例：与PC机通信——串口驱动编写166

5.5.1 实例讲解166

5.5.2 程序设计166

5.5.3 操作调试及结果171

5.6 第5个实例：RS485通信171

5.6.1 实例讲解171

5.6.2 程序设计171

5.6.3 操作调试及结果176

5.7 第6个实例：电子温度计177

5.7.1 实例讲解177

5.7.2 程序设计177

5.7.3 操作调试及结果183

本章小结183

第6章 CAN总线节点的自收发实例设计184

6.1 系统设计目的及要求184

6.2 程序设计184

6.2.1 实例功能分析184

6.2.2 程序流程规划185

6.2.3 CAN节点初始化186

6.2.4 CAN节点发送程序设计188

6.2.5 CAN节点接收程序设计190

6.3 系统调试与结果191

6.4 扩展实例：自接收模式参数验证192

6.4.1 试验目的和要求192

6.4.2 配置参数及验证结果192

本章小结195

第7章 CAN总线两节点通信实例设计196

7.1 系统设计目的和要求196

7.2 通信协议设计196

7.2.1 协议报文格式197

7.2.2 通信模式198

7.2.3 基于本节实例的参数设计198

7.3 通信程序设计199

7.3.1 程序流程规划199

7.3.2 CAN节点初始化200

7.3.3 CAN节点发送程序设计207

7.3.4 CAN节点接收程序设计208

7.4 系统调试与结果210

7.5 扩展实例：多节点通信210

7.5.1 试验目的和要求210

7.5.2 配置参数211

7.5.3 验证211

本章小结212

第8章 CAN-RS232网桥设计213

8.1 系统设计目的和要求213

8.2 CAN-RS232网桥硬件结构213

8.3 CAN-RS232网桥通信协议设计214

8.4 程序流程设计215

8.5 扩展实例：CAN总线简单分析仪设计218

本章小结219

第9章 基于iCAN协议的温控系统设计220

9.1 系统设计目的和要求220

9.2 系统网络结构221

9.3 通信协议和系统网络参数配置222

9.4 检测节点设计223

9.4.1 硬件设计方案223

9.4.2 节点程序流程设计225

9.5 上层软件设计227

本章小结227

第10章 感悟设计228

10.1 培养我们的项目工程意识228

10.1.1 电子类项目的指标及其分类228

10.1.2 如何进行资料搜索230

10.1.3 硬件及软件设计的一些建议231

10.1.4 开始你的文档整理232

10.2 关于电子类学生如何在大学中学习233

10.2.1 关于专业233

10.2.2 关于电子类专业学生的学习234

10.2.3 关于单片机学习236

10.3 答网友问237

10.3.1 问题1——单片机型号兼容237

10.3.2 问题2——远程帧功能237

10.3.3 问题3——SJA1000的读／写控制238

10.3.4 问题4——SJA1000初始化程序239

10.3.5 问题5——CAN总线的关闭239

10.3.6 问题6——广播通信功能239

10.3.7 问题7——PCA82C250发热239

附录 邮政系统与CAN总线通信系统对比241

后记243

参考文献244