項目驅(qū)動

內(nèi)容概要

　　本書既可作為獨立教材，又可作為《項目驅(qū)動——單片機(jī)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，并在最后一章介紹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(qiáng)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(jī)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。

書籍目錄

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(jī)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 精確延時
  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)?br />  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)?br />  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)?br />  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)?br />  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)?br />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(jī)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)?br />  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(jī)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)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   6.1.2 CANopen對象字典 CANopen對象字典（Object Dictionary，OD）是CANopen協(xié)議最為核心的概念。所謂的“對象字典”，就是一個有序的對象組，每個對象采用一個16位的索引值來尋址，這個索引值通常稱為“索引”，其范圍為0x1000～0x9FFF。為了允許訪問數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的單個元素，同時也定義了一個8位的索引值，這個索引值通常稱為“子索引”。 每個CANopen設(shè)備都有一個對象字典，對象字典包含描述這個設(shè)備及其網(wǎng)絡(luò)行為的所有參數(shù)。對象字典通常用電子數(shù)據(jù)文檔（Electronic Data Sheet，EDS）來記錄這些參數(shù)，而不需要把這些參數(shù)記錄在紙上。對CANopen網(wǎng)絡(luò)中的主節(jié)點來說，不需要對CANopen從節(jié)點的每個對象字典項都進(jìn)行訪問。 CANopen對象字典中的項由一系列子協(xié)議來描述。子協(xié)議描述對象字典中每個對象的功能、名字、索引、子索引、數(shù)據(jù)類型、讀／寫屬性，以及這個對象是否必需等，從而保證不同廠商的同類型設(shè)備兼容。 CANopen協(xié)議的核心描述子協(xié)議是DS301，包括CANopen協(xié)議應(yīng)用層及通信結(jié)構(gòu)描述，其他的子協(xié)議都是對DS301協(xié)議描述文本的補(bǔ)充與擴(kuò)展。在不同的應(yīng)用行業(yè)都會起草一份CANopen設(shè)備子協(xié)議，子協(xié)議編號一般是DS4xx。 CANopen協(xié)議包含許多的子協(xié)議，其主要劃分為以下3類： （1）通信子協(xié)議 通信子協(xié)議（Communication Profile）描述對象字典的主要形式，以及對象字典中的通信對象和參數(shù)。這個子協(xié)議適用所有的CANopen設(shè)備，其索引值范圍為0x1000～0x1FFF。 （2）制造商自定義子協(xié)議 對于在設(shè)備子協(xié)議中未定義的特殊功能，制造商可以在制造商自定義子協(xié)議（Manufac—turer—specific Profile）中，根據(jù)需求定義對象字典項。因此，這個區(qū)域?qū)Σ煌膹S商來說，相同的對象字典項的定義不一定相同，其索引值范圍為0x2000～0x5FFF。 （3）設(shè)備子協(xié)議 設(shè)備子協(xié)議（DeVice Profile）為各種不同類型的設(shè)備定義對象字典中的對象，其索引值范圍為0x6000～0x9FFF。目前已有十幾種為不同類型的設(shè)備定義的子協(xié)議，例如DS401、DS402、DS406等。 6.1.3 CANopen通信 在CANopen協(xié)議中主要定義網(wǎng)絡(luò)管理對象NMT（Network ManagemenT）、服務(wù)數(shù)據(jù)對象SDO（Service Data Object）、過程數(shù)據(jù)對象PDO（Process Data Object）、預(yù)定義報文或特殊功能對象（Pre—defined Message or Special Function Object）4種對象。 1.網(wǎng)絡(luò)管理對象 網(wǎng)絡(luò)管理對象NMT（Network ManagemenT）負(fù)責(zé)層管理、網(wǎng)絡(luò)管理和ID分配服務(wù)，例如，初始化、配置和網(wǎng)絡(luò)管理（其中包括節(jié)點保護(hù)）。網(wǎng)絡(luò)管理中，同一個網(wǎng)絡(luò)中只允許有一個主節(jié)點、一個或多個從節(jié)點，并遵循主／從模式。

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