一種基于CAN總線的監控系統設計及位定時分析

　　can應用層協議

　　在can 2.0規范中，只對物理層和數據鏈路層作了規定，用戶需要根據自己的需求制定應用層協議。本設計以各個節點為控制對象，設計其應用層通信協議。can總線上傳輸的信息一般可分為2類：

　　命令信息：包括上位機要數命令、上位機控制命令。每周期上位機經can—rs232轉換模塊下發至各個節點要數命令。上位機接到狀態信息后，根據情況下發控制命令，經由轉換模塊下發至各個節點模塊。

　　狀態信息。節點接到命令信息后，由各個節點采集現場數據信息，發送到can—rs232轉換模塊，再由其上傳給上位機。信息包括：設備開關狀態，電壓電流量等。

　　根據系統實際情況，本系統can2.0標準幀格式的基礎上（見表2），制定了一個多幀傳輸的應用層協議。協議中，實用軟件濾波，即屏蔽了驗收濾波器，將除了幀信息外，包括11位標識符的第二、三字節都進行了分配，如表3所示。

　　其中，幀信息可以根據實際情況而定。

　　標識符id10～id3代表模塊地址，所以協議理論上可滿足256個控制節點，標識符id2、id0以及該字節后六位定義為幀類型：命令幀或狀態幀，數據信息這樣劃分簡單明了。上位機根據模塊地址收集判斷節點信息，并下發相應命令。協議還規定，按優先權由高到低，從低向高為模塊分配地址，以保證總線競爭中優先權高的節點能更先占有總線。

系統軟件設計

　　基于總體設計要求和硬件組成，結合can總線協議的模型結構，整個系統的軟件設計可以分為兩部分：節點部分、上位機部分。

　　節點部分包括：初始化模塊，can通信模塊，串行通信模塊，數據處理模塊。正確的can初始化，可以充分利用can總線的優勢，保證can通信正確可靠工作。對can節點初始化只有在復位模式下才可以進行，初始化主要包括工作方式的設置、接收濾波方式的設置、接收屏蔽寄存器（amr）的設置、接收代碼寄存器（acr）的設置、波特率參數設置和中斷允許寄存器（ier）的設置等。在完成can控制器的初始化設置以后，can控制器就可以回到工作狀態，執行正常的通信任務。其他模塊，不再詳述。

　　上位機部分：上位機軟件由vc++6.0軟件編寫，應用mfc類庫編寫并生成了具有windows風格的人機交互界面。軟件應用mscomm控件通過串行端口傳輸和接收數據，為應用程序提供了串行通訊功能。microsoft communications control（mscomm）是microsoft公司提供的簡化windows下串行通信編程的activex控件，為應用程序提供了通過串行接口收發數據的簡便方法。具體來說，它提供了兩種處理通信問題的方法：一是事件驅動（event－driven）方法，一是查詢法。我們采用事件驅動方式。使用者可以通過良好的人機界面對整個系統進行實時監控。