张永红

（北京电子科技职业学院 自动化工程学院，北京 100176）

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近年来，基于各种总线标准的网络化控制系统已经在工业控制领域内得到广泛应用。网络化控制系统采用了完全分散化的控制节点结构，将控制的权力很大部分交给了处于控制现场的智能节点，系统内各种交互信息通过现场总线传送。

当前已实用化的总线标准有许多种，如WorldFIP、Profibus、LONWORKS、CAN 等。 其中，CAN(Controller Area Network)是Bosch公司在现代汽车应用技术中领先推出的一种串行通信网络。CAN主线采用多主站工作方式，根据优先权进行总线访问仲裁，能够检测出通信过程产生的任何错误。CAN总线还具有卓越的信号传输性能，当信号传输距离达到10km时，它仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。另外，CAN协议废除了站地址编码，而采用对通信数据块编码的方式，这样使得网络内的节点个数在理论上不受限制。目前，CAN总线已经在许多行业得到了广泛的应用，尤其是工业控制领域，并常被认为是最有前途的现场总线之一。

常用的CAN总线节点一般采用的是“单片机＋CAN控制器”的结构，这样由于运算能力的限制，这类节点的智能化程度较低，常是作为工控机节点的从节点。而近年来，以ARM为代表的嵌入式32位微处理器技术得到了飞速发展，无论是在功耗、便携性还是在硬件成本上，许多高性能的ARM芯片已经与单片机相差无几，因此在CAN节点设计中，使用ARM芯片取代传统的8/16位单片机已经是一个非常实用的选择。这样设计的CAN节点，不仅保留了低功耗、低成本和小体积的优点，而且性能得到了大幅提高，若辅以大容量的存储器，同时运行功能强大的嵌入式操作系统，它几乎已可以取代原先的工控机节点。……