本书既可作为独立教材，又可作为《项目驱动——单片机应用设计基础》的配套教材。采用项目驱动的形式，通过一个多节点CAN-bus通信网络的完整实现来展现CAN -bus各方面的知识。全书分为8章，主要内容包括现场总线的概念、CAN节点的软硬件设计，以及国际主流高层协议CANopen和DeviceNet，并在一章介绍CAN-bus应用中常见的问题及解决办法。 《项目驱动—CAN-bus现场总线基础教程》强调理论与实践相结合，读者通过《项目驱动：CAN-bus现场总线基础教程》的学习，可深入了解CAN -bus的相关知识，并掌握节点的设计方法。 《项目驱动—CAN-bus现场总线基础教程》可作为大学本科和研究生电子信息、自动化、机电一体化等专业的教材，也可作为电子爱好者以及对 CAN-bus感兴趣的科技人员的参考用书。
本书提出的"项目驱动"，通过一个多节点CAN-bus通信网络的实现来介绍CAN-bus各方面的知识，从现场总线宏观的概念到CAN控制器中寄存器的操作，从自定义协议到国际主流的标准协议，从硬件设计到软件分层，循序渐进，深入浅出地介绍相关知识。
第1章 现场总线CAN-bus 1.1 从"罐头"说起 1.2 通信的层次 1.3 什么是现场总线 1.4 CAN总线简介 1.5 CAN-bus物理层 1.5.1 CAN收发器与信号电平 1.5.2 接插件 1.5.3 线"与"原理 1.5.4 同步与填充位 1.5.5 通信速率与距离 1.5.6 终端电阻 1.5.7 小结 1.6 CAN-bus数据链路层 1.6.1 CAN帧类型 1.6.2 数据帧 1.6.3 远程帧 1.6.4 错误帧 1.6.5 过载帧 1.6.6 帧间隔 1.6.7 小结 1.7 CAN-bus应用层第2章 CAN节点设计 2.1 概述 2.1.1 CAN网络与节点 2.1.2 CAN硬件驱动 2.1.3 应用层协议驱动 2.1.4 功能电路驱动代码与应用程序 2.2 CAN-bus节点电路 2.2.1 CAN控制器 2.2.2 CAN控制器SJA1000 2.2.3 CAN收发器 2.2.4 CAN收发器CTM8251 2.2.5 CAN控制器和收发器电路设计 2.3 系统设计 2.3.1 单片机最小系统 2.3.2 功能电路设计 2.4 MCU与CAN控制器电路的连接第3章 CAN控制器驱动 3.1 SJA1000编程基础 3.1.1 MCU访问SJAl000 3.1.2 读/写寄存器 3.1.3 寄存器位操作 3.1.4 连续读/写寄存器 3.1.5 延时 3.2 SJA1000硬件连接测试 3.2.1 硬件接口测试原理 3.2.2 测试例程 3.3 SJA1000初始化 3.3.1 初始化流程 3.3.2 SJA1000初始化函数 3.4 SJA1000发送CAN帧 3.4.1 发送流程 3.4.2 发送模式 3.4.3 发送函数 3.4.4 测试例程 3.5 SJA1000接收CAN帧 3.5.1 接收报文处理流程 3.5.2 接收缓冲区 3.5.3 读取SJA1000报文流程 3.5.4 接收函数 3.5.5 测试例程 3.6 SJA1000验收滤波器 3.6.1 验收滤波器的作用 3.6.2 验收滤波器的原理 3.6.3 验收滤波器设置函数 3.6.4 测试例程 3.7 SJA1000中断 3.7.1 接收中断(RI) 3.7.2 数据溢出中断(DOI) 3.7.3 发送中断(TI) 3.7.4 与状态相关的中断 3.7.5 中断处理流程 3.8 虚拟CAN驱动 3.8.1 虚拟CAN控制器驱动接口 3.8.2 CAN报文结构 3.8.3 SJA1000虚拟CAN控制器驱动 3.8.4 测试例程第4章 CAN应用层协议 4.1 概述 4.2 常用CAN-bus应用层协议介绍 4.2.1 DeviceNet协议 4.2.2 CAL协议 4.2.3 CANopen协议 4.2.4 CANKingdom协议 4.2.5 J1939协议 4.2.6 SDS协议 4.3 如何构建CAN-bus应用层协议 4.3.1 CAN报文的分配 4.3.2 CAN网络数据通信的实现 4.3.3 CAN应用层协议：面向节点和面向报文的协议 4.4 制定一个CAN应用层协议 4.5 CAN应用层协议驱动第5章 CAN节点应用程序设计 5.1 功能电路驱动 5.1.1 蜂鸣器驱动 5.1.2 按键驱动 5.1.3 LED驱动 5.2 应用程序第6章 CAN总线应用层协议——CANopen 6.1 CANopen协议 6.1.1 CANopen协议简介 6.1.2 CANopen对象字典 6.1.3 CANopen通信 6.1.4 CANopen预定义连接集 6.1.5 CANopen网络的结构 6.2 CANopen主站设备及其应用 6.2.1 CANopen网络的特点 6.2.2 CANopen网络的设备分类 6.2.3 CANopen主站设备 6.2.4 测试CANopen网络与设备 6.2.5 CANopen网络报文 6.2.6 CANopen网络的性能 6.3 嵌入式CANopen协议转换模块 6.3.1 XGate-COP10简介 6.3.2 硬件设计 6.3.3 软件设计 6.3.4 XGate-COP10与CANopen主站连接 6.4 CANopen从站I/O设备设计 6.4.1 通用I/O设备底板硬件设计 6.4.2 软件编程 6.4.3 I/O设备与主站的连接 6.5 CANopen主站设备的实现 6.5.1 CANopen网络的拓扑结构 6.5.2 PCI-5010-P CANopen主站卡简介 6.5.3 PCI-5010-P驱动程序安装 6.5.4 基于PCI-5010-P的PC机端软件设计 6.6 快速实现CANopen网络的组建与配置 6.6.1 CANopen主/从站特点 6.6.2 CANopen网络组建 6.6.3 CANopen网络中从站的配置第7章 CAN总线应用层协议——DeviceNet 7.1 DeviceNet规范 7.1.1 DeviceNet规范简介 7.1.2 DeviceNet设备及网络拓扑 7.2 DeviceNet传感器从站设备的开发 7.2.1 XGate-DVN10简介 7.2.2 传感器模块的硬件设计 7.2.3 传感器模块的软件设计 7.3 DeviceNet主站设备的实现 7.3.1 DeviceNet典型网络拓扑结构 7.3.2 PCI-5010-D DeviceNet主站卡简介 7.3.3 PCI-5010-D驱动程序安装 7.3.4 基于PCI-5010-D的PC机端软件设计 7.4 DeviceNet网络的组建和配置 7.4.1 DeviceNet主/从站特点 7.4.2 DeviceNet网络组建 7.4.3 DeviceNet网络配置及通信第8章 CAN总线设备及调试工具 8.1 概述 8.2 USBCAN-E-U 8.2.1 USBCAN-E-U简介 8.2.2 USBCAN-E-U主要特点 8.2.3 应用案例 8.3 PCI-5010-U 8.3.1 PCI-5010-U简介 8.3.2 PCI-5010-U主要特点 8.3.3 应用案例 8.4 CANScope 8.4.1 CANScope简介 8.4.2 物理层 8.4.3 数据链路层 8.4.4 应用层附录A SJA1000寄存器定义头文件源代码附录B CAN网络组建及应用 B.1 CAN-bus设备分类 B.2 CAN-bus网络结构 B.3 CAN-bus网络组建实例参考文献 第1章 现场总线CAN-bus 1.1 从"罐头"说起 1.2 通信的层次 1.3 什么是现场总线 1.4 CAN总线简介 1.5 CAN-bus物理层 1.5.1 CAN收发器与信号电平 1.5.2 接插件 1.5.3 线"与"原理 1.5.4 同步与填充位 1.5.5 通信速率与距离 1.5.6 终端电阻 1.5.7 小结 1.6 CAN-bus数据链路层 1.6.1 CAN帧类型 1.6.2 数据帧 1.6.3 远程帧 1.6.4 错误帧 1.6.5 过载帧 1.6.6 帧间隔 1.6.7 小结 1.7 CAN-bus应用层 第2章 CAN节点设计 2.1 概述 2.1.1 CAN网络与节点 2.1.2 CAN硬件驱动 2.1.3 应用层协议驱动 2.1.4 功能电路驱动代码与应用程序 2.2 CAN-bus节点电路 2.2.1 CAN控制器 2.2.2 CAN控制器SJA1000 2.2.3 CAN收发器 2.2.4 CAN收发器CTM8251 2.2.5 CAN控制器和收发器电路设计 2.3 系统设计 2.3.1 单片机最小系统 2.3.2 功能电路设计 2.4 MCU与CAN控制器电路的连接 第3章 CAN控制器驱动 3.1 SJA1000编程基础 3.1.1 MCU访问SJAl000 3.1.2 读/写寄存器 3.1.3 寄存器位操作 3.1.4 连续读/写寄存器 3.1.5 延时 3.2 SJA1000硬件连接测试 3.2.1 硬件接口测试原理 3.2.2 测试例程 3.3 SJA1000初始化 3.3.1 初始化流程 3.3.2 SJA1000初始化函数 3.4 SJA1000发送CAN帧 3.4.1 发送流程 3.4.2 发送模式 3.4.3 发送函数 3.4.4 测试例程 3.5 SJA1000接收CAN帧 3.5.1 接收报文处理流程 3.5.2 接收缓冲区 3.5.3 读取SJA1000报文流程 3.5.4 接收函数 3.5.5 测试例程 3.6 SJA1000验收滤波器 3.6.1 验收滤波器的作用 3.6.2 验收滤波器的原理 3.6.3 验收滤波器设置函数 3.6.4 测试例程 3.7 SJA1000中断 3.7.1 接收中断(RI) 3.7.2 数据溢出中断(DOI) 3.7.3 发送中断(TI) 3.7.4 与状态相关的中断 3.7.5 中断处理流程 3.8 虚拟CAN驱动 3.8.1 虚拟CAN控制器驱动接口 3.8.2 CAN报文结构 3.8.3 SJA1000虚拟CAN控制器驱动 3.8.4 测试例程 第4章 CAN应用层协议 4.1 概述 4.2 常用CAN-bus应用层协议介绍 4.2.1 DeviceNet协议 4.2.2 CAL协议 4.2.3 CANopen协议 4.2.4 CANKingdom协议 4.2.5 J1939协议 4.2.6 SDS协议 4.3 如何构建CAN-bus应用层协议 4.3.1 CAN报文的分配 4.3.2 CAN网络数据通信的实现 4.3.3 CAN应用层协议：面向节点和面向报文的协议 4.4 制定一个CAN应用层协议 4.5 CAN应用层协议驱动 第5章 CAN节点应用程序设计 5.1 功能电路驱动 5.1.1 蜂鸣器驱动 5.1.2 按键驱动 5.1.3 LED驱动 5.2 应用程序 第6章 CAN总线应用层协议——CANopen 6.1 CANopen协议 6.1.1 CANopen协议简介 6.1.2 CANopen对象字典 6.1.3 CANopen通信 6.1.4 CANopen预定义连接集 6.1.5 CANopen网络的结构 6.2 CANopen主站设备及其应用 6.2.1 CANopen网络的特点 6.2.2 CANopen网络的设备分类 6.2.3 CANopen主站设备 6.2.4 测试CANopen网络与设备 6.2.5 CANopen网络报文 6.2.6 CANopen网络的性能 6.3 嵌入式CANopen协议转换模块 6.3.1 XGate-COP10简介 6.3.2 硬件设计 6.3.3 软件设计 6.3.4 XGate-COP10与CANopen主站连接 6.4 CANopen从站I/O设备设计 6.4.1 通用I/O设备底板硬件设计 6.4.2 软件编程 6.4.3 I/O设备与主站的连接 6.5 CANopen主站设备的实现 6.5.1 CANopen网络的拓扑结构 6.5.2 PCI-5010-P CANopen主站卡简介 6.5.3 PCI-5010-P驱动程序安装 6.5.4 基于PCI-5010-P的PC机端软件设计 6.6 快速实现CANopen网络的组建与配置 6.6.1 CANopen主/从站特点 6.6.2 CANopen网络组建 6.6.3 CANopen网络中从站的配置 第7章 CAN总线应用层协议——DeviceNet 7.1 DeviceNet规范 7.1.1 DeviceNet规范简介 7.1.2 DeviceNet设备及网络拓扑 7.2 DeviceNet传感器从站设备的开发 7.2.1 XGate-DVN10简介 7.2.2 传感器模块的硬件设计 7.2.3 传感器模块的软件设计 7.3 DeviceNet主站设备的实现 7.3.1 DeviceNet典型网络拓扑结构 7.3.2 PCI-5010-D DeviceNet主站卡简介 7.3.3 PCI-5010-D驱动程序安装 7.3.4 基于PCI-5010-D的PC机端软件设计 7.4 DeviceNet网络的组建和配置 7.4.1 DeviceNet主/从站特点 7.4.2 DeviceNet网络组建 7.4.3 DeviceNet网络配置及通信 第8章 CAN总线设备及调试工具 8.1 概述 8.2 USBCAN-E-U 8.2.1 USBCAN-E-U简介 8.2.2 USBCAN-E-U主要特点 8.2.3 应用案例 8.3 PCI-5010-U 8.3.1 PCI-5010-U简介 8.3.2 PCI-5010-U主要特点 8.3.3 应用案例 8.4 CANScope 8.4.1 CANScope简介 8.4.2 物理层 8.4.3 数据链路层 8.4.4 应用层 附录A SJA1000寄存器定义头文件源代码 附录B CAN网络组建及应用 B.1 CAN-bus设备分类 B.2 CAN-bus网络结构 B.3 CAN-bus网络组建实例 参考文献
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