基于CAN总线的数据通信采集系统

CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，主要用于各种设备检测及控制的一种现场总线。20 世纪80 年代初，德国BOSCH 公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换， 开发了一种串行数据通信协议，即CAN 总线。

1.1 系统硬件设计:

由于TI 公司的TMS320F2812 型DSP 在军事上已有应用， 且根据各种性能的比较， 本系统采用TMS320F2812 型DSP 作为导航计算机，进行下位机的数据发送，其中eCAN 模块是TMS320F2812 DSP 片上的增强型CAN 控制器， 其性能较之已有的DSP 内嵌CAN 控制器有较大的提高， 数据传输更加灵活方便，数据量更大，可靠性更高，功能更加完备。

上位机采用工控机， 其中由ADLINK 的PCI/cPCI-7841CAN 总线接口卡进行数据接收。该卡可同时操作两个独立的CAN 网络，可编程传输速率可高达1 Mb/s，通过直接内存映射能够快速访问CAN 控制器，PCI 总线即插即用， 其总线控制器为SJA1000，电气接口为82C250。

信息采集系统的信息通信利用CAN 总线完成， 其CAN总线接口电路如图2 所示， 其中独特之处是在收发器PCA82C250 的输出引脚CANH 和CANL 之间并联一个终端电阻R 为120 Ω，解决了远近端阻抗不匹配的影响。

如图1 所示，由TMS320F2812 DSP 的eCAN 模块发送陀螺组合数据及温度值等， 上位机的PCI/cPCI-7841 型CAN 总线接口卡进行数据接收，从而完成整个信息采集及监测过程。

1.2 系统软件设计:

系统软件主要完成基于CAN 总线的数据通信， 并在接收数据之后按要求对采集的导航数据进行处理，转换成实际所需数据类型，对陀螺组合的状态进行监测。

本系统CAN 总线通信报文格式采用CAN2.0B 扩展模式，通信数据格式主要是对CAN 总线协议中的(仲裁场ArbitrationField)和(数据场Data Field)进行定义，要求数据传输速率为500 Kb/s。协议帧格式如图3 所示。

来源：21IC电子网