本系統(tǒng)中，根據(jù)檢測系統(tǒng)的需要和CAN的幀結(jié)構(gòu)，重點結(jié)合測量傳感器和控制柜的功能要求，對網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議進行了研究。CAN總線采用幀格式以報文為單位進行數(shù)據(jù)傳輸，并采取位仲裁的方式對總線進行訪問，即在報文起始部分發(fā)送節(jié)點標(biāo)識符。由于標(biāo)識符唯一且與各節(jié)點一一對應(yīng)，故通過標(biāo)識符可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的訪問控制。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的優(yōu)先級與節(jié)點標(biāo)識符相對應(yīng)，規(guī)定主控機和控制臺的優(yōu)先級最高，各傳感器的優(yōu)先級依重要性排列，以保證網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率最高。

由于CAN總線標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀的仲裁場有11位標(biāo)識符，它主要用于解決總線上的碰撞問題，數(shù)據(jù)幀標(biāo)識符越小，其優(yōu)先權(quán)越高。即當(dāng)兩幀數(shù)據(jù)同時由高位向低位發(fā)送時，一旦有不同的電平，發(fā)送“凹槽”電平的數(shù)據(jù)幀將停止發(fā)送。這樣，CAN總線自身就解決了數(shù)據(jù)碰撞問題。系統(tǒng)中，每個節(jié)點設(shè)立一個8位DIP開關(guān)，通過它可以方便的改變傳感器單元地址，并且，以它代表的數(shù)據(jù)作為該節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識符的高8位。從而，依據(jù)節(jié)點的重要性安排其地址，有效的解決了碰撞和優(yōu)先權(quán)問題。

PC機方面，是采用接口卡使PC機接入CAN總線，通過PC機與內(nèi)部帶有支持CAN協(xié)議接口的單片機MC68HC05X16進行通訊，然后由單片機與總線通訊，最終實現(xiàn)PC機與總線通訊。其接口電路如圖3所示。

采用16V8的GAL進行地址譯碼。并設(shè)有撥碼開關(guān)，可進行地址段選擇。8255工作于方式2，A口作為雙向輸入口，C口的IBFA、STBA、ACKA和OBFA作為A口控制口，分別與MC68HC05X16的四個I/O口PB3~PB6相連。單片機通過查詢接收PA口數(shù)據(jù)。從CAN總線傳來的數(shù)據(jù)經(jīng)過單片機轉(zhuǎn)換后，由IRQ2向PC機申請中斷，中斷過程負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收。MC68HC05X16單片機工作流程如圖4所示：

在信道訪問方式的控制上，采用主從式與自由競爭式相結(jié)合的通信方式，即以PC機和控制臺作為主控節(jié)點，兩主控節(jié)點的優(yōu)先級與節(jié)點標(biāo)識符相對應(yīng)，主控節(jié)點命令及信息的發(fā)送可通過外部設(shè)置約定，也可通過自由競爭實現(xiàn)。

圖4CAN接口轉(zhuǎn)換卡工作流程圖

3．結(jié)語

調(diào)試期間，為了測試系統(tǒng)的抗干擾能力，將上述通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)置于強干擾環(huán)境中，經(jīng)連續(xù)試驗，在1000m距離，1Mbps傳輸速率下，完全可以保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。