基本信息
現場匯流排是當今自動化領域技術發展熱點之一，被譽為自動化領域計算機區域網路。它出現為分散式控制系統實現各節點之間實時、可靠數據通信提供了強有力技術支持。CAN(Controller Area Network)屬於現場匯流排範疇，它是一種有效支持分散式控制或實時控制串列通信網路。較之目前許多RS-485基於R線構建分散式控制系統而言，基於CAN匯流排分散式控制系統在以下方面具有明顯優越性：
首先，CAN控制器工作於多主方式，網路中各節點都可根據匯流排訪問優先權(取決於報文標識符)採用無損結構逐位仲裁方式競爭向匯流排傳送數據，且CAN協定廢除了站地址編碼，而代之以對通信數據進行編碼，這可使不同節點同時接收到相同數據，這些特點使得CAN匯流排構成網路各節點之間數據通信實時性強，並且容易構成冗餘結構，提高系統可靠性和系統靈活性。而利用RS-485隻能構成主從式結構系統，通信方式也只能以主站輪詢方式進行，系統實時性、可靠性較差；
其次，CAN匯流排通過CAN控制器接口晶片82C250兩個輸出端CANH和CANL與物理匯流排相連，而CANH端狀態只能是高電平或懸浮狀態，CANL端只能是低電平或懸浮狀態。這就保證不會出現象在RS-485網路中，當系統有錯誤，出現多節點同時向匯流排傳送數據時，導致匯流排呈現短路，從而損壞某些節點現象。而且CAN節點在錯誤嚴重情況下具有自動關閉輸出功能，以使匯流排上其他節點操作不受影響，從而保證不會出現象在網路中，因個別節點出現問題，使得匯流排處於“死鎖”狀態。
而且，CAN具有完善通信協定可由CAN控制器晶片及其接口晶片來實現，從而大大降低系統開發難度，縮短了開發周期，這些是只僅僅有電氣協定RS-485所無法比擬。另外，與其它現場匯流排比較而言，CAN匯流排是具有通信速率高、容易實現、且性價比高等諸多特點一種已形成國際標準現場匯流排。這些也是目前
CAN匯流排套用於眾多領域，具有強勁市場競爭力重要原因。硬體電路設計CAN遵循ISO標準模型，分為數據鏈路層和物理層。在工程上，這兩層通常由CAN控制器和收發器實現。當前，市面上有兩種CAN匯流排器件可供選擇：一種是帶有片上CAN微控制器，如P8XC591/2、87C196CA/CB、MC68376、PowerPC555等，使用這種集成器件方便用戶製作印製板，電路圖也更緊湊；另外一種是獨立CAN控制器，如Philips
SJA1000、Intel公司82526以及MCP2510(具有SPI接口，方便MCU連線)等，
使用獨立CAN控制器潛在優勢是，系統開發人員可以根據所需從眾多種類單片機中選擇最理想系統設計方案。
節點微控制器選用單片機80C196KC，CAN接口由獨立控制器SJA1000和CAN控制器接口晶片82C250組成。SJA1000在軟體上和引腳上都是與它前款PCA82C200獨立控制器兼容，並增加了許多新功能：標準幀數據結構和擴展幀數據結構，並且這兩種幀格作為式都具有單/雙接收過濾器；64位元組接收FIFO；可讀寫訪問錯誤計數器和錯誤限制報警以及只聽方式等等。
SJA1000有兩種工作模式：Basic
CAN模式和PeliCAN模式，其中PeliCAN模式全面支持CAN2.0B協定。SJA1000作為微控制器片外擴展晶片，其片選引腳CS接在微控制器地址解碼器上，從而決定了CAN控制器各暫存器地址。SJA1000通過CAN控制器接口晶片82C250連線在物理匯流排上。82C250器件提供對匯流排差動傳送能力和對CAN控制器差動接受能力，完全和“ISO11898”標準兼容。其引腳8允許選擇三種不同工作方式：高速、斜率控制和待機。在低速和匯流排長度較短時，一般採用斜率控制方式，限制上升和下降斜率，降低射頻干擾，斜率可通過由引腳8至地連線電阻進行控制。斜率正比於引腳8上電流輸出。為進一步提高系統抗干擾能力，在CAN控制器SJA1000和CAN控制器接口82C250之間加接6N137光電隔離晶片，並採用DC-DC變換器隔離電源。通信信號傳輸到導線端點時會發生反射，反射信號會干擾正常信號傳輸，因而匯流排兩端接有終端電阻R1、R2，以消除反射信號，其阻值約等於傳輸電纜特性阻抗。
軟體設計
CAN匯流排節點要有效、實時地完成通信任務，軟體的設計是關鍵，也是難點。它主要包括節點初始化程式、報文傳送程式、報文接收程式
以及CAN匯流排出錯處理程式等等。CAN控制器晶片SJA1000的內部暫存器是以作為微控制器的片外暫存器存在並作用的。微控制器和SJA1000之
間狀態、控制和命令的交換都是通過在復位模式或工作模式下對這些暫存器的讀寫來完成的。在初始化CAN內部暫存器時注意使得各節點的位
速率必須一致，而且接、發雙方必須同步。報文的接收主要有兩種方式：中斷和查詢接收方式。為提高通信的實時性，文中採用中斷接收方式，而且這樣也可保證接收快取器不會出現數據溢出現象。SJA1000的Basic
CAN工作模式是與其前一款PCA82C200獨立控制器相兼容的模式，
而PeliCAN工作模式支持CAN協定中的更多功能，它的程式設計也與之有所不同。下面給出SJA1000工作在模PeliCAN式下的節點初始化、報文傳送、報文接收的196彙編源程式。
INITIALIZE： 初始化子程式
LDB AL, #09H； 初始化模式暫存器進入復位模式
STB AL, MODE； 選擇單濾波方式
LDB AL, #88H； 時鐘分頻器
STB AL, CDR； 選Peli CAN模式
LDB AL, #00H
STB AL, ACR0； 初始化接收代碼暫存器
LDB AL, #60H
STB AL, ACR1
LDB AL, #00H
STB AL, AMR0； 初始化接禁止暫存器
LDB AL, #3FH； 只接收標識符為2，3的報文
STB AL, AMR1
LDB AL, #8FH
STB AL, IER； 中斷使能暫存器
LDB AL, #01H； 匯流排定時暫存器0、1的設定
STB AL, BTR0；
LDB AL, #1CH； 在16MHz晶振情況下
STB AL, BTR1； 波特率設定為250
LDB AL, #0AAH
STB AL, OCR； 輸出控制器暫存器設定
LDB AL, #0H； 接收快取器起始地址設為0
STB AL, RBSA；
LDB AL, #01H；
ORB AL, MODE；
STB AL, MODE； 返回工作模式
RET TRANSMIT：； 傳送子
程式
LDB AL, SR
其他信息
SRCVE: JBS AL,4, SRCVE；正接收？
STRSV: JBC AL,3, STRSV；傳送成功？
STBF: JBC AL, 2, STBF； 傳送快取器鎖定否
WID: LDB AL, #08H
LD BX, #TXB； 傳送快取的首址
STB AL,[BX]+； 傳送兩個位元組的標識符
LDB AL,#ID0
STB AL,[BX]+
LDB AL,#ID1
STB AL,[BX]+
LDB COUT,#08H； 8個位元組數據
TDATA: LDB AL,[DATA]+ CPU內的傳送數據快取區首址
STB AL,[BX]+；
DJNZ COUT,TDATA； 8個位元組發完否？
LDB AL,#01H；
STB AL,CMR； 傳送
RET
RECEIVE： ； 接收中斷程式
PUSHF； 保護現場
LDB AL,IR
JBC AL,0,OTHER； 接收中斷否？
LD BX,#RXB； 接收快取器首址
LDB AL,[BX]+
JBC AL,6,RCDATA；標識符的RTR=1？
LDB AL,#04H； 是遠程幀,釋放接收快取區
STB AL,CMR；
LCALL TRANSMIT； 相應遠程幀,傳送相應數據
SJMP BACK
RCDATA：
ANDB AL,#0FH； 取低四位數據長度
ADDB AL,#03H；
STB AL,R1； 該報文含有的位元組數
LD BX,#RXB； 接收快取器的首地址
LD CX,#CRBF； CPU內的接收數據快取區首址
RECE：
LDB AL,[BX]+
STB AL,[CX]+
INCB R1
DJNZ R1,RECE； 接收完否？
LDB AL,#04H
STB AL,CMR； 釋放接收快取區
BACK；
POPF
RET
關
UIM24204 / UIM24208是基於CAN匯流排通訊的小體積智慧型型步進電機驅動器。加上對應的法蘭後，能直接固定在 42 / 57 / 85 / 110 等系列的步進電機上。其本身厚度小於14 mm。該驅動器接受用戶端基於RS232的ASCII 指令。指令結構簡單，高容錯。採用CAN 2.0B長距離傳輸信號。用戶無需任何關於步進電機的驅動或CAN協定的知識。
