CAN总线分布式系统设计：适配卡与控制单元解析

本文详细探讨了在嵌入式系统和ARM技术中基于CAN（Controller Area Network）总线的分布式系统设计，特别关注了适配卡和控制单元的硬件组成及软件设计。CAN总线是一种高效、可靠的多主通信网络，常用于工业自动化、汽车电子和嵌入式系统等领域。 在CAN总线分布式系统的结构中，系统由上位监控计算机、CAN总线适配卡和多个控制单元组成。上位机通常采用IBM-PC兼容机，执行数据管理、命令发送和实时显示功能。控制单元则基于单片机，负责现场数据采集和设备状态监控。 CAN总线适配卡是连接上位机和CAN总线的关键组件，包含微处理器、SJA1000 CAN控制器、CAN收发器和双口RAM。双口RAM允许PC机和适配卡之间高速交换数据，而光电隔离则提高了系统的抗干扰能力。适配卡硬件设计包括ISA接口、双口RAM、CPU、SJA1000和82C250 CAN总线接口。 SJA1000是Philips公司开发的高性能CAN控制器，文中详细介绍了其初始化过程，这涉及设置工作模式、波特率和其他配置参数。验收滤波器是SJA1000的一个重要特性，用于筛选和接收特定ID的数据帧，防止不必要的通信干扰。文中还详细讨论了滤波器的原理和配置方法。 通信程序设计是系统的核心部分，包括CAN通信中断服务程序和初始化程序。中断服务程序处理接收到的数据，而初始化程序确保适配卡正确接入CAN总线并配置为预期的工作模式。文中提供了这些程序的流程图，以帮助读者理解其实现逻辑。 此外，硬件原理图也一并给出，为实际工程应用提供了参考。系统中，CAN总线两端的120Ω电阻用于总线阻抗匹配，确保信号传输的稳定性。 这篇摘要详细解析了基于CAN总线的分布式系统设计，涵盖了硬件选择、关键芯片的功能及配置，以及软件设计的关键步骤，对于理解CAN总线系统及其在嵌入式系统中的应用具有很高的指导价值。