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內(nèi)容簡介

本書既可作為獨立教材，又可作為《項目驅(qū)動——單片機應(yīng)用設(shè)計基礎(chǔ)》的配套教材。采用項目驅(qū)動的形式，通過一個多節(jié)點CAN-bus通信網(wǎng)絡(luò)的完整實現(xiàn)來展現(xiàn)CAN -bus各方面的知識。全書分為8章，主要內(nèi)容包括現(xiàn)場總線的概念、CAN節(jié)點的軟硬件設(shè)計，以及國際主流高層協(xié)議CANopen和DeviceNet，并在一章介紹CAN-bus應(yīng)用中常見的問題及解決辦法。《項目驅(qū)動—CAN-bus現(xiàn)場總線基礎(chǔ)教程》強調(diào)理論與實踐相結(jié)合，讀者通過《項目驅(qū)動：CAN-bus現(xiàn)場總線基礎(chǔ)教程》的學(xué)習(xí)，可深入了解CAN -bus的相關(guān)知識，并掌握節(jié)點的設(shè)計方法。《項目驅(qū)動—CAN-bus現(xiàn)場總線基礎(chǔ)教程》可作為大學(xué)本科和研究生電子信息、自動化、機電一體化等專業(yè)的教材，也可作為電子愛好者以及對 CAN-bus感興趣的科技人員的參考用書。

編輯推薦

本書提出的"項目驅(qū)動"，通過一個多節(jié)點CAN-bus通信網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)來介紹CAN-bus各方面的知識，從現(xiàn)場總線宏觀的概念到CAN控制器中寄存器的操作，從自定義協(xié)議到國際主流的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，從硬件設(shè)計到軟件分層，循序漸進(jìn)，深入淺出地介紹相關(guān)知識。

第1章現(xiàn)場總線CAN-bus 1.1 從"罐頭"說起 1.2 通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線 1.4 CAN總線簡介 1.5 CAN-bus物理層 1.5.1 CAN收發(fā)器與信號電平 1.5.2 接插件 1.5.3 線"與"原理 1.5.4 同步與填充位 1.5.5 通信速率與距離 1.5.6 終端電阻 1.5.7 小結(jié) 1.6 CAN-bus數(shù)據(jù)鏈路層 1.6.1 CAN幀類型 1.6.2 數(shù)據(jù)幀 1.6.3 遠(yuǎn)程幀 1.6.4 錯誤幀 1.6.5 過載幀 1.6.6 幀間隔 1.6.7 小結(jié) 1.7 CAN-bus應(yīng)用層第2章 CAN節(jié)點設(shè)計 2.1 概述 2.1.1 CAN網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點 2.1.2 CAN硬件驅(qū)動 2.1.3 應(yīng)用層協(xié)議驅(qū)動 2.1.4 功能電路驅(qū)動代碼與應(yīng)用程序 2.2 CAN-bus節(jié)點電路 2.2.1 CAN控制器 2.2.2 CAN控制器SJA1000 2.2.3 CAN收發(fā)器 2.2.4 CAN收發(fā)器CTM8251 2.2.5 CAN控制器和收發(fā)器電路設(shè)計 2.3 系統(tǒng)設(shè)計 2.3.1 單片機最小系統(tǒng) 2.3.2 功能電路設(shè)計 2.4 MCU與CAN控制器電路的連接第3章 CAN控制器驅(qū)動 3.1 SJA1000編程基礎(chǔ) 3.1.1 MCU訪問SJAl000 3.1.2 讀/寫寄存器 3.1.3 寄存器位操作 3.1.4 連續(xù)讀/寫寄存器 3.1.5 延時 3.2 SJA1000硬件連接測試 3.2.1 硬件接口測試原理 3.2.2 測試?yán)?3.3 SJA1000初始化 3.3.1 初始化流程 3.3.2 SJA1000初始化函數(shù) 3.4 SJA1000發(fā)送CAN幀 3.4.1 發(fā)送流程 3.4.2 發(fā)送模式 3.4.3 發(fā)送函數(shù) 3.4.4 測試?yán)?3.5 SJA1000接收CAN幀 3.5.1 接收報文處理流程 3.5.2 接收緩沖區(qū) 3.5.3 讀取SJA1000報文流程 3.5.4 接收函數(shù) 3.5.5 測試?yán)?3.6 SJA1000驗收濾波器 3.6.1 驗收濾波器的作用 3.6.2 驗收濾波器的原理 3.6.3 驗收濾波器設(shè)置函數(shù) 3.6.4 測試?yán)?3.7 SJA1000中斷 3.7.1 接收中斷(RI) 3.7.2 數(shù)據(jù)溢出中斷(DOI) 3.7.3 發(fā)送中斷(TI) 3.7.4 與狀態(tài)相關(guān)的中斷 3.7.5 中斷處理流程 3.8 虛擬CAN驅(qū)動 3.8.1 虛擬CAN控制器驅(qū)動接口 3.8.2 CAN報文結(jié)構(gòu) 3.8.3 SJA1000虛擬CAN控制器驅(qū)動 3.8.4 測試?yán)痰?章 CAN應(yīng)用層協(xié)議 4.1 概述 4.2 常用CAN-bus應(yīng)用層協(xié)議介紹 4.2.1 DeviceNet協(xié)議 4.2.2 CAL協(xié)議 4.2.3 CANopen協(xié)議 4.2.4 CANKingdom協(xié)議 4.2.5 J1939協(xié)議 4.2.6 SDS協(xié)議 4.3 如何構(gòu)建CAN-bus應(yīng)用層協(xié)議 4.3.1 CAN報文的分配 4.3.2 CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn) 4.3.3 CAN應(yīng)用層協(xié)議：面向節(jié)點和面向報文的協(xié)議 4.4 制定一個CAN應(yīng)用層協(xié)議 4.5 CAN應(yīng)用層協(xié)議驅(qū)動第5章 CAN節(jié)點應(yīng)用程序設(shè)計 5.1 功能電路驅(qū)動 5.1.1 蜂鳴器驅(qū)動 5.1.2 按鍵驅(qū)動 5.1.3 LED驅(qū)動 5.2 應(yīng)用程序第6章 CAN總線應(yīng)用層協(xié)議——CANopen 6.1 CANopen協(xié)議 6.1.1 CANopen協(xié)議簡介 6.1.2 CANopen對象字典 6.1.3 CANopen通信 6.1.4 CANopen預(yù)定義連接集 6.1.5 CANopen網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 6.2 CANopen主站設(shè)備及其應(yīng)用 6.2.1 CANopen網(wǎng)絡(luò)的特點 6.2.2 CANopen網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分類 6.2.3 CANopen主站設(shè)備 6.2.4 測試CANopen網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備 6.2.5 CANopen網(wǎng)絡(luò)報文 6.2.6 CANopen網(wǎng)絡(luò)的性能 6.3 嵌入式CANopen協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊 6.3.1 XGate-COP10簡介 6.3.2 硬件設(shè)計 6.3.3 軟件設(shè)計 6.3.4 XGate-COP10與CANopen主站連接 6.4 CANopen從站I/O設(shè)備設(shè)計 6.4.1 通用I/O設(shè)備底板硬件設(shè)計 6.4.2 軟件編程 6.4.3 I/O設(shè)備與主站的連接 6.5 CANopen主站設(shè)備的實現(xiàn) 6.5.1 CANopen網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 6.5.2 PCI-5010-P CANopen主站卡簡介 6.5.3 PCI-5010-P驅(qū)動程序安裝 6.5.4 基于PCI-5010-P的PC機端軟件設(shè)計 6.6 快速實現(xiàn)CANopen網(wǎng)絡(luò)的組建與配置 6.6.1 CANopen主/從站特點 6.6.2 CANopen網(wǎng)絡(luò)組建 6.6.3 CANopen網(wǎng)絡(luò)中從站的配置第7章 CAN總線應(yīng)用層協(xié)議——DeviceNet 7.1 DeviceNet規(guī)范 7.1.1 DeviceNet規(guī)范簡介 7.1.2 DeviceNet設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?7.2 DeviceNet傳感器從站設(shè)備的開發(fā) 7.2.1 XGate-DVN10簡介 7.2.2 傳感器模塊的硬件設(shè)計 7.2.3 傳感器模塊的軟件設(shè)計 7.3 DeviceNet主站設(shè)備的實現(xiàn) 7.3.1 DeviceNet典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 7.3.2 PCI-5010-D DeviceNet主站卡簡介 7.3.3 PCI-5010-D驅(qū)動程序安裝 7.3.4 基于PCI-5010-D的PC機端軟件設(shè)計 7.4 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的組建和配置 7.4.1 DeviceNet主/從站特點 7.4.2 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)組建 7.4.3 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)配置及通信第8章 CAN總線設(shè)備及調(diào)試工具 8.1 概述 8.2 USBCAN-E-U 8.2.1 USBCAN-E-U簡介 8.2.2 USBCAN-E-U主要特點 8.2.3 應(yīng)用案例 8.3 PCI-5010-U 8.3.1 PCI-5010-U簡介 8.3.2 PCI-5010-U主要特點 8.3.3 應(yīng)用案例 8.4 CANScope 8.4.1 CANScope簡介 8.4.2 物理層 8.4.3 數(shù)據(jù)鏈路層 8.4.4 應(yīng)用層附錄A SJA1000寄存器定義頭文件源代碼附錄B CAN網(wǎng)絡(luò)組建及應(yīng)用 B.1 CAN-bus設(shè)備分類 B.2 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) B.3 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)組建實例參考文獻(xiàn) 第1章現(xiàn)場總線CAN-bus 1.1 從"罐頭"說起 1.2 通信的層次 1.3 什么是現(xiàn)場總線 1.4 CAN總線簡介 1.5 CAN-bus物理層 1.5.1 CAN收發(fā)器與信號電平 1.5.2 接插件 1.5.3 線"與"原理 1.5.4 同步與填充位 1.5.5 通信速率與距離 1.5.6 終端電阻 1.5.7 小結(jié) 1.6 CAN-bus數(shù)據(jù)鏈路層 1.6.1 CAN幀類型 1.6.2 數(shù)據(jù)幀 1.6.3 遠(yuǎn)程幀 1.6.4 錯誤幀 1.6.5 過載幀 1.6.6 幀間隔 1.6.7 小結(jié) 1.7 CAN-bus應(yīng)用層第2章 CAN節(jié)點設(shè)計 2.1 概述 2.1.1 CAN網(wǎng)絡(luò)與節(jié)點 2.1.2 CAN硬件驅(qū)動 2.1.3 應(yīng)用層協(xié)議驅(qū)動 2.1.4 功能電路驅(qū)動代碼與應(yīng)用程序 2.2 CAN-bus節(jié)點電路 2.2.1 CAN控制器 2.2.2 CAN控制器SJA1000 2.2.3 CAN收發(fā)器 2.2.4 CAN收發(fā)器CTM8251 2.2.5 CAN控制器和收發(fā)器電路設(shè)計 2.3 系統(tǒng)設(shè)計 2.3.1 單片機最小系統(tǒng) 2.3.2 功能電路設(shè)計 2.4 MCU與CAN控制器電路的連接第3章 CAN控制器驅(qū)動 3.1 SJA1000編程基礎(chǔ) 3.1.1 MCU訪問SJAl000 3.1.2 讀/寫寄存器 3.1.3 寄存器位操作 3.1.4 連續(xù)讀/寫寄存器 3.1.5 延時 3.2 SJA1000硬件連接測試 3.2.1 硬件接口測試原理 3.2.2 測試?yán)?3.3 SJA1000初始化 3.3.1 初始化流程 3.3.2 SJA1000初始化函數(shù) 3.4 SJA1000發(fā)送CAN幀 3.4.1 發(fā)送流程 3.4.2 發(fā)送模式 3.4.3 發(fā)送函數(shù) 3.4.4 測試?yán)?3.5 SJA1000接收CAN幀 3.5.1 接收報文處理流程 3.5.2 接收緩沖區(qū) 3.5.3 讀取SJA1000報文流程 3.5.4 接收函數(shù) 3.5.5 測試?yán)?3.6 SJA1000驗收濾波器 3.6.1 驗收濾波器的作用 3.6.2 驗收濾波器的原理 3.6.3 驗收濾波器設(shè)置函數(shù) 3.6.4 測試?yán)?3.7 SJA1000中斷 3.7.1 接收中斷(RI) 3.7.2 數(shù)據(jù)溢出中斷(DOI) 3.7.3 發(fā)送中斷(TI) 3.7.4 與狀態(tài)相關(guān)的中斷 3.7.5 中斷處理流程 3.8 虛擬CAN驅(qū)動 3.8.1 虛擬CAN控制器驅(qū)動接口 3.8.2 CAN報文結(jié)構(gòu) 3.8.3 SJA1000虛擬CAN控制器驅(qū)動 3.8.4 測試?yán)?第4章 CAN應(yīng)用層協(xié)議 4.1 概述 4.2 常用CAN-bus應(yīng)用層協(xié)議介紹 4.2.1 DeviceNet協(xié)議 4.2.2 CAL協(xié)議 4.2.3 CANopen協(xié)議 4.2.4 CANKingdom協(xié)議 4.2.5 J1939協(xié)議 4.2.6 SDS協(xié)議 4.3 如何構(gòu)建CAN-bus應(yīng)用層協(xié)議 4.3.1 CAN報文的分配 4.3.2 CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的實現(xiàn) 4.3.3 CAN應(yīng)用層協(xié)議：面向節(jié)點和面向報文的協(xié)議 4.4 制定一個CAN應(yīng)用層協(xié)議 4.5 CAN應(yīng)用層協(xié)議驅(qū)動第5章 CAN節(jié)點應(yīng)用程序設(shè)計 5.1 功能電路驅(qū)動 5.1.1 蜂鳴器驅(qū)動 5.1.2 按鍵驅(qū)動 5.1.3 LED驅(qū)動 5.2 應(yīng)用程序第6章 CAN總線應(yīng)用層協(xié)議——CANopen 6.1 CANopen協(xié)議 6.1.1 CANopen協(xié)議簡介 6.1.2 CANopen對象字典 6.1.3 CANopen通信 6.1.4 CANopen預(yù)定義連接集 6.1.5 CANopen網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 6.2 CANopen主站設(shè)備及其應(yīng)用 6.2.1 CANopen網(wǎng)絡(luò)的特點 6.2.2 CANopen網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分類 6.2.3 CANopen主站設(shè)備 6.2.4 測試CANopen網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備 6.2.5 CANopen網(wǎng)絡(luò)報文 6.2.6 CANopen網(wǎng)絡(luò)的性能 6.3 嵌入式CANopen協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊 6.3.1 XGate-COP10簡介 6.3.2 硬件設(shè)計 6.3.3 軟件設(shè)計 6.3.4 XGate-COP10與CANopen主站連接 6.4 CANopen從站I/O設(shè)備設(shè)計 6.4.1 通用I/O設(shè)備底板硬件設(shè)計 6.4.2 軟件編程 6.4.3 I/O設(shè)備與主站的連接 6.5 CANopen主站設(shè)備的實現(xiàn) 6.5.1 CANopen網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 6.5.2 PCI-5010-P CANopen主站卡簡介 6.5.3 PCI-5010-P驅(qū)動程序安裝 6.5.4 基于PCI-5010-P的PC機端軟件設(shè)計 6.6 快速實現(xiàn)CANopen網(wǎng)絡(luò)的組建與配置 6.6.1 CANopen主/從站特點 6.6.2 CANopen網(wǎng)絡(luò)組建 6.6.3 CANopen網(wǎng)絡(luò)中從站的配置第7章 CAN總線應(yīng)用層協(xié)議——DeviceNet 7.1 DeviceNet規(guī)范 7.1.1 DeviceNet規(guī)范簡介 7.1.2 DeviceNet設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?7.2 DeviceNet傳感器從站設(shè)備的開發(fā) 7.2.1 XGate-DVN10簡介 7.2.2 傳感器模塊的硬件設(shè)計 7.2.3 傳感器模塊的軟件設(shè)計 7.3 DeviceNet主站設(shè)備的實現(xiàn) 7.3.1 DeviceNet典型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 7.3.2 PCI-5010-D DeviceNet主站卡簡介 7.3.3 PCI-5010-D驅(qū)動程序安裝 7.3.4 基于PCI-5010-D的PC機端軟件設(shè)計 7.4 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的組建和配置 7.4.1 DeviceNet主/從站特點 7.4.2 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)組建 7.4.3 DeviceNet網(wǎng)絡(luò)配置及通信第8章 CAN總線設(shè)備及調(diào)試工具 8.1 概述 8.2 USBCAN-E-U 8.2.1 USBCAN-E-U簡介 8.2.2 USBCAN-E-U主要特點 8.2.3 應(yīng)用案例 8.3 PCI-5010-U 8.3.1 PCI-5010-U簡介 8.3.2 PCI-5010-U主要特點 8.3.3 應(yīng)用案例 8.4 CANScope 8.4.1 CANScope簡介 8.4.2 物理層 8.4.3 數(shù)據(jù)鏈路層 8.4.4 應(yīng)用層附錄A SJA1000寄存器定義頭文件源代碼附錄B CAN網(wǎng)絡(luò)組建及應(yīng)用 B.1 CAN-bus設(shè)備分類 B.2 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) B.3 CAN-bus網(wǎng)絡(luò)組建實例參考文獻(xiàn)