作者：重庆大学 张学锋 廖常初 罗盛波 来源：《单片机与嵌入式系统应用》

摘要：主要介绍can总线的原理及如何用87c196nt单片机实现基于can总线的网络通信；对其硬件和软件设计作详细的分析，最后给出下位机程序。 关键词：单片机 can总线 87c196nt pca82c200 1 can总线简介 can（controller area network）即控制器局域网，主要用于各种设备监测及控制的一种现场总线。can总线最初是由德国bosch公司为汽车的监测、控制系统而设计的。can总线具有独特的设计思想，良好的功能特性和极高的可靠性，现场抗干扰能力强。具体来讲，can总线具有如下特点： *结构简单，只有2根线与外部相连，且内部含有错误探测和管理模块。 *通信方式灵活。可以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其它节点发送信息，而不分主从。 *可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接收数据。

*网络上的节点信息可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。 *can总线通信格式采用短帧格式，每帧字节数最多为8个，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。同时，8个字节也不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。 *采用非破坏性总线仲裁技术。当2个节点同时向总线上发送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。这大大地节省了总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪。 *直接通信距离最大可达10km（速率5kb/s以下），最高通信速率可达1mb/s（此时距离最长为40m）；节点数可达110个，通信介质可以是双绞线、网轴电缆或光导纤维。 *can总线通信接口中集成了can协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等多项工作。 *can总线采用crc检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。 can总线的以上特点，为工业控制系统中高可靠性的数据传送提供了一种新的解决方案。其在国外工业测控领域已经有了广泛的应用，现国内的许多工业控制领域也开始使用基于can的现场总线。can总线已成为最有发展前途的4种现场总线之一。 2 单片机控制系统硬件设计 本设计采用intel 196系列中的87c196nt单片机。87c196nt具有1mb的寻址空间，本身不带can控制器，所以要实现与can总线之间的通信，需外加can控制器和can驱动芯片。在本设计中我们采用ltl-can。ltl-can是一种can总线控制、驱动隔离收发器，由can控制器芯片pca82c200、can驱动芯片pca82c250、16mhz的晶振及光隔电路用厚膜封装而成。它只支持标准信息帧格式，其内部逻辑功能如图1所示。ltc-can引脚定义如表1所列。

表1 ltl-can引脚定义 引 脚 符 号 功 能 引 脚 符 号 功 能 1 vcc 电源vcc 16 int can中断 2 gnd 地gnd 17 nc 空 3 cs can片选 18～27 n