CAN总线轻松入门与实践 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:北京航空航天大学

作者:李真花//崔健

出品人:

页数:242

译者:

出版时间:2011-1

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787512402683

丛书系列:博客藏经阁丛书

图书标签:

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具体描述

《CAN总线轻松入门与实践》以基于51单片机的CAN总线系统设计为讲解对象，在内容安排上兼顾理论与实践，循序渐进地将其呈现给读者。第1—3章主要讲述CAN总线底层协议规范、应用层协议以及CAN总线控制器和驱动器，为CAN总线系统设计奠定基础。第4—9章重点讲解CAN总线系统硬件设计和程序设计，以帮助读者熟悉该系统的硬件资源，也是单片机学习者很好的学习范例；同时给出CAN总线自发收、两点通信、多点通信、CAN—RS232网桥、温控系统等综合实例，让读者在学习和实践中理解CAN总线的精髓。最后一章与读者分享作者的一些设计感悟，并对网友常见问题进行解答。

《CAN总线轻松入门与实践》适合CAN总线设计的初学者、提高者，以及对CAN部线感兴趣的所有电子爱好者阅读。

现代电子系统互联技术：从基础理论到前沿应用图书简介本书旨在为电子工程、自动化、汽车电子等领域的工程师、技术人员以及相关专业学生提供一份全面而深入的现代电子系统互联技术参考指南。内容聚焦于当前工业界和嵌入式系统中广泛采用的通信协议和网络架构，涵盖了从底层物理层设计到高层应用层协议栈的详细剖析。第一部分：嵌入式系统通信基础与原理本部分首先建立坚实的通信理论基础，为后续深入学习具体协议打下根基。第一章：嵌入式系统概述与互联需求深入探讨现代嵌入式系统（如物联网设备、工业控制器、车载电子单元）的构成要素，分析多处理器和分布式系统中的数据交换瓶颈。阐述不同通信架构（点对点、多主/多从、总线拓扑）的优特性与适用场景。详细对比串行通信与并行通信的优劣，着重分析串行通信在长距离传输和布线复杂度上的优势。第二章：信号完整性与物理层设计本章详细讲解信号在传输媒介上传输时的物理现象和挑战。内容包括传输线的阻抗匹配、反射、串扰（Crosstalk）现象的原理分析及抑制措施。介绍差分信号传输的基本概念、共模抑制比（CMRR）的意义，以及屏蔽和接地技术在提高通信鲁棒性中的关键作用。此外，还会分析不同电平标准（如TTL、CMOS、RS-232、RS-485）的电压规范、功耗特性和抗干扰能力。第三章：数据链路层与错误控制机制重点解析数据链路层的功能，包括数据帧的封装、寻址机制和流量控制。深入剖析常用的错误检测技术，如奇偶校验、循环冗余校验（CRC）的数学原理和在不同协议中的实现方式。讲解ACK/NACK机制在确认数据可靠传输中的作用。第二部分：主流工业与汽车通信协议详解本部分是本书的核心，系统性地介绍当前工业控制和汽车电子领域中占据主导地位的几种关键通信协议的架构、时序和应用实践。第四章：面向工业自动化的现场总线技术（Fieldbus Technologies）本章集中介绍适用于工厂自动化环境的多种成熟总线技术。 PROFIBUS/PROFINET架构：详细解读DP（Decentralized Peripherals）和PA（Process Automation）的差异，重点解析PROFINET IO的实时性保障机制和TCP/IP协议栈的集成方式。 Modbus协议栈：深入分析Modbus RTU（串行）和Modbus TCP（以太网）的报文结构、功能码的含义和读写寄存器的操作流程。提供实际的设备接入与数据解析案例。 EtherCAT技术深度解析：侧重于其“Processing on the fly”的独特机制，解释如何实现纳秒级的同步精度，以及其分布式时钟（DC）的原理。第五章：高速串行通信接口标准探讨用于高速数据交换的接口标准，这些标准通常在系统内部或设备间实现高速数据链路。 SPI（Serial Peripheral Interface）：深入分析四线制（MISO/MOSI/SCK/SS）的通信模式，主/从设备的选择、时钟极性（CPOL）和时钟相位（CPHA）的组合对数据采样的影响。 I2C（Inter-Integrated Circuit）：详细描述两线制（SDA/SCL）的总线仲裁机制、地址冲突的解决、多主控模式的实现，以及EEPROM和实时时钟（RTC）等外设的驱动方法。第六章：面向汽车电子的通信网络聚焦于汽车电子控制单元（ECU）间数据交换的关键技术。 LIN总线规范：分析其作为低成本、低速率从设备通信总线的地位。重点介绍主节点发送的“唤醒帧”和“保护字段”在总线控制中的作用。 FlexRay系统设计：探讨FlexRay在对时间敏感性要求极高的应用（如线控转向、主动悬挂）中的部署。详述其时间触发（TT）和非时间触发（AT）混合通信机制，以及容错设计（如双通道冗余）。第三部分：高级主题与实践应用本部分将理论知识提升至实践层面，探讨网络管理、安全性和未来的发展趋势。第七章：网络管理与诊断讲解如何建立、监控和维护复杂的通信网络。内容包括网络拓扑发现、节点状态监控、数据包捕获与分析工具的使用。介绍如何通过诊断报文（如UDS在汽车网络中的应用）来读取故障码（DTC）和执行诊断功能。第八章：嵌入式系统中的网络安全基础随着工业互联网和智能网联汽车的兴起，通信安全至关重要。本章介绍常见的网络攻击向量（如重放攻击、拒绝服务），并讨论在资源受限的嵌入式环境中实现数据加密和身份认证的可行方案，例如使用轻量级加密算法和MAC校验码。第九章：现代趋势：TSN与以太网融合展望下一代工业通信技术——时间敏感网络（TSN）。阐述IEEE 802.1标准族（如802.1AS, 802.1Qbv）如何通过时间同步和时间隔离技术，将标准以太网提升至实时性能级别，为未来高带宽、高确定性的控制应用奠定基础。本书配备了大量的实验代码示例和硬件接口指南，确保读者能够将理论知识迅速转化为实际的工程能力。通过系统学习，读者将能够独立选择、配置、调试和优化各种现代嵌入式通信系统。

作者简介

李真花[网名PIAE]

电子技术爱好者，北京交通大学检测与自动化专业硕士，有多项CAN总线系统及其他工业总线设计调试经验。EDN网站CAN总线学习小组的创建者之一，参与了六版“PIAE—CAN总线学习板”的设计。

崔健电子技术爱好者，现北京大学在读博士，利用业余时间设计了很多相关作品，有多项测控系统项目经验。EDN网站CAN总线学习小组的创建者之一，参与了六版“PIAE-CAN总线学习板”的设计。

目录信息

第1章 CAN总线概述与协议规范 1.1 计算机网络体系结构与拓扑结构 1.1.1 计算机网络体系结构 1.1.2 网络互联设备 1.1.3 网络拓扑结构 1.2 CAN总线简介 1.2.1 CAN总线是什么 1.2.2 CAN总线的特点 1.2.3 CAN总线传输介质 1.2.4 CAN总线拓扑结构与设备 1.3 报文传输 1.3.1 帧类型 1.3.2 帧格式 1.3.3 帧优先级仲裁 1.4 报文滤波与校验 1.5 编码——位填充 1.6 错误处理与故障界定 1.6.1 错误类型 1.6.2 节点错误处理 1.6.3 故障界定方法 1.7 位定时要求本章小结第2章 CAN总线应用层协议 2.1 为什么构建CAN应用层协议 2.2 常用的CAN总线应用层协议 2.3 iCAN总线协议概要 2.4 iCAN协议的报文格式 2.4.1 iCAN报文标识符分配 2.4.2 iCAN报文数据部分定义 2.4.3 iCAN报文格式详细说明 2.5 iCAN协议的报文传输协议 2.5.1 iCAN协议通信模式 2.5.2 iCAN协议报文处理流程 2.6 iCAN协议的设备定义 2.6.1 I/O资源说明 2.6.2 配置资源说明 2.7 iCAN网络管理 2.7.1 节点控制 2.7.2 通信控制本章小结第3章 CAN控制器和驱动器 3.1 CAN控制器和驱动器作用 3.2 CAN总线控制器和驱动器选型 3.3 CAN控制器SJA1000芯片详述 3.3.1 芯片SJA1000性能 3.3.2 SJA1000的引脚定义 3.3.3 SJA1000的内部结构及各个模块功能 3.3.4 BasicCAN和PeliCAN模式的区别 3.3.5 BasicCAN的寄存器及其功能详述 3.3.6 PeliCAN的寄存器及其功能详述 3.3.7 公共寄存器 3.4 CAN总线驱动器82C250详述 3.4.1 82C250特性 3.4.2 82C250功能框图 3.4.3 82C250功能详述本章小结第4章硬件系统设计与实践 4.1 总线通信系统的硬件构成 4.2 CAN总线学习板介绍 4.3 单片机及其最小系统 4.3.1 回顾一下老朋友——五彩缤纷的单片机 4.3.2 单片机最小系统设计 4.3.3 复位电路 4.3.4 时钟电路 4.3.5 EA引脚的设置 4.4 系统人机界面设计 4.4.1 数码管显示设计 4.4.2 LED灯显示设计 4.4.3 按键接口设计 4.5 电源部分 4.6 RS232串口通信接口设计 4.6.1 RS232总线简介 4.6.2 RS232通信电路设计 4.7 RS485通信接口设计 4.7.1 RS4.85总线简介 4.7.2 RS485通信电路设计 4.8 单总线温度传感器——DS18B20 4.9 继电器及无线扩展口部分 4.10 SJA1000与单片机的连接设计 4.11 电路的安装、焊接与调试 4.12 CAN总线系统的抗干扰设计 4.12.1 电源和地隔离技术 4.12.2 输入/输出通道隔离技术 4.12.3 PCB设计的一些注意事项 4.12.4 软件抗干扰技术本章小结第5章基础实验实践 5.1 开发需要哪些软件 5.1.1 Keil开发环境简介 5.1.2 如何建立一个工程 5.1.3 STC单片机下载软件使用 5.1.4 串口通信软件使用 5.2 第1个实例：点亮一盏“灯” 5.2.1 实例讲解 5.2.2 程序设计 5.2.3 操作调试及结果 5.3 第2个实例：数码管显示 5.3.1 实例讲解 5.3.2 程序设计 5.3.3 操作调试及结果 5.4 第3个实例：用按键实现中断 5.4.1 实例讲解 5.4.2 程序设计 5.4.3 操作调试及结果 5.5 第4个实例：与PC机通信——串口驱动编写 5.5.1 实例讲解 5.5.2 程序设计 5.5.3 操作调试及结果 5.6 第5个实例：RS485通信 5.6.1 实例讲解 5.6.2 程序设计 5.6.3 操作调试及结果 5.7 第6个实例：电子温度计 5.7.1 实例讲解 5.7.2 程序设计 5.7.3 操作调试及结果本章小结第6章 CAN总线节点的自收发实例设计 6.1 系统设计目的及要求 6.2 程序设计 6.2.1 实例功能分析 6.2.2 程序流程规划 6.2.3 CAN节点初始化 6.2.4 CAN节点发送程序设计 6.2.5 CAN节点接收程序设计 6.3 系统调试与结果 6.4 扩展实例：自接收模式参数验证 6.4.1 试验目的和要求 6.4.2 配置参数及验证结果本章小结第7章 CAN总线两节点通信实例设计 7.1 系统设计目的和要求 7.2 通信协议设计 7.2.1 协议报文格式 7.2.2 通信模式 7.2.3 基于本节实例的参数设计 7.3 通信程序设计 7.3.1 程序流程规划 7.3.2 CAN节点初始化 7.3.3 CAN节点发送程序设计 7.3.4 CAN节点接收程序设计 7.4 系统调试与结果 7.5 扩展实例：多节点通信 7.5.1 试验目的和要求 7.5.2 配置参数 7.5.3 验证本章小结第8章 CAN-RS232网桥设计 8.1 系统设计目的和要求 8.2 CAN-RS232网桥硬件结构 8.3 CAN-RS232网桥通信协议设计 8.4 程序流程设计 8.5 扩展实例：CAN总线简单分析仪设计本章小结第9章基于iCAN协议的温控系统设计 9.1 系统设计目的和要求 9.2 系统网络结构 9.3 通信协议和系统网络参数配置 9.4 检测节点设计 9.4.1 硬件设计方案 9.4.2 节点程序流程设计 9.5 上层软件设计本章小结第10章感悟设计 10.1 培养我们的项目工程意识 10.1.1 电子类项目的指标及其分类 10.1.2 如何进行资料搜索 10.1.3 硬件及软件设计的一些建议 10.1.4 开始你的文档整理 10.2 关于电子类学生如何在大学中学习 10.2.1 关于专业 10.2.2 关于电子类专业学生的学习 10.2.3 关于单片机学习 10.3 答网友问 10.3.1 问题1——单片机型号兼容 10.3.2 问题2——远程帧功能 10.3.3 问题3——SJA1000的读/写控制 10.3.4 问题4——SJA1000初始化程序 10.3.5 问题5——CAN总线的关闭 10.3.6 问题6——广播通信功能 10.3.7 问题7——PCA82C250发热附录邮政系统与CAN总线通信系统对比后记参考文献
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读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

我之前尝试过几本号称是“快速入门”的资料，结果都是买了本字典回来，到处都是缩写和术语，读起来痛苦万分。这本书给我的感觉完全不同，作者显然非常理解初学者的困境。它的章节安排逻辑性极强，就像攀登一座山峰，每一步都有明确的路径和休息点。最让我惊喜的是，书中对“位定时（Bit Timing）”的讲解。这部分内容常常是初学者卡壳的地方，涉及到波特率的精确计算和Tseg1/Tseg2的配置。作者用非常直观的图表展示了时间片在物理层上的意义，并给出了一个计算模板，让我一下子就明白了如何根据实际晶振频率配置出合理的参数。这种对细节的把控，显示出作者深厚的工程经验，也极大地提升了我的学习效率，让我少走了很多弯路，真正体会到了“轻松”二字的含义。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的排版和视觉体验也是加分项。在信息爆炸的时代，清晰的排版和合理的留白能极大地提升阅读体验。这本书的插图质量非常高，无论是时序图还是协议栈结构图，都绘制得精确而美观，色彩搭配适度，有效突出了重点信息。很多技术手册的插图都是为了插图而插图，晦涩难懂，但这本则完全避免了这个问题。作者仿佛一直在和我进行一对一的交流，语气诚恳，论证严密。它成功地平衡了理论的严谨性和实践的可操作性，避免了那种“只说不练”或“只练不讲”的极端情况。读完之后，我感觉自己对CAN总线的理解不再是零碎的知识点拼凑，而是一个结构完整、逻辑清晰的知识体系，为我后续的系统开发工作打下了坚实且可靠的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，市面上很多技术书籍要么过于理论化，要么就只是零散的代码片段堆砌，真正能将理论与工程实践紧密结合的凤毛麟角。这本书的卓越之处恰恰在于它构建了一个完整的知识体系，并且非常注重“实践”二字。它没有止步于讲解CAN协议的规范，而是深入到了实际应用层面，比如如何在复杂的工业现场进行故障排查，如何优化报文的发送优先级以确保关键数据的实时性。书中的案例分析非常具有代表性，涵盖了汽车电子、工业自动化等多个领域，让我能清晰地看到CAN总线在不同场景下的具体表现。特别是关于CAN FD的介绍部分，写得非常到位，既说明了其相对于经典CAN的性能提升，也给出了迁移时的注意事项。这种既有深度又有广度的内容组织，让这本书不仅仅是一本入门手册，更像是一本实用的工程参考典籍，我打算把它常年放在手边。

评分☆☆☆☆☆

这本关于CAN总线的书籍简直是为我量身定做的！作为一个刚刚接触嵌入式系统的新手，我对各种通信协议感到头大，尤其是那些看起来复杂深奥的术语。这本书的写作风格非常平易近人，没有一开始就抛出一堆晦涩难懂的理论。它通过生动的比喻和清晰的图示，把CAN总线的核心概念——比如仲裁、错误检测和帧格式——解释得深入浅出。我尤其欣赏作者在讲解帧结构时，那种抽丝剥茧的细致。他们没有只是罗列寄存器地址和位定义，而是真正解释了为什么这些字段会以这样的方式设计，这极大地帮助我理解了CAN总线的设计哲学。读完前几章，我已经能自信地搭建一个基础的CAN通信环境了。对于我这种需要快速上手、注重实践的读者来说，这种教学方式简直是福音，它搭建了一个坚实的基础，让我不再对“报文”和“节点”感到迷茫。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样的老工程师而言，很多基础知识点已经烂熟于心，我更关注的是那些“进阶”和“优化”的技巧。这本书在高级主题的处理上，也展现了非凡的水平。例如，它详细探讨了总线负载率对通信性能的影响，并提出了基于事件触发和时间触发的报文调度策略对比。书中对错误管理机制的剖析也极其透彻，不仅仅是说明了错误帧的存在，而是深入到错误计数器（TEC/REC）的溢出行为及其对节点进入错误被动/错误禁用的影响，这对设计高可靠性系统至关重要。我尤其欣赏作者在讨论不同CAN控制器（如Microchip或ST的实现）时的客观和中立，指出了不同硬件实现可能存在的细微差异。这本书提供的知识深度，足以支撑起复杂的嵌入式系统设计工作，而不是停留在表面介绍。

评分☆☆☆☆☆

不仅仅是CAN总线入门好书，也是电子设计入门好书。

评分☆☆☆☆☆

想了解一些偏硬件的东西，搜can总线搜到这本书，内容不算多，从头到尾浏览了一遍。我比较想要的是中间两章，对can控制器驱动器的介绍，以及对单片机，232，485基础和应用的介绍。这让我了解了一些更靠近硬件的东西，比如单片机概念，232的电气特性，常用外围元器件的典型使用，引导我又去搜了搜232，422，485和can的区别。前面的can协议讲解比较枯燥，后面的编代码应用很具体。总体来说，作者从中段开始，写的都是自己有经验的东西，所以贴近实际，值得一看。以后如果有机会做这方面，还会参考。

评分☆☆☆☆☆

不仅仅是CAN总线入门好书，也是电子设计入门好书。

评分☆☆☆☆☆

感觉很亲切，满满的都是经验！不但讲了Can总线的相关知识，最可贵的是发表了很多主观经验、理念以及思路！