控制器局域网(CAN)由于其多主的工作方式、优良的稳定性和实时性能、成熟的仲裁和同步技术，加上开放式总线结构、短报文高速通讯、远程通讯能力、超强的纠错和扩展功能，以及控制简单、应用成本低等优点，已经被越来越多地应用到广大网络控制系统领域，并被公认为最有前途的现场总线技术之一。目前围绕着CAN总线技术涌现了大量的新型微控制器芯片等相关产品，使其应用更加方便和成熟。 但要具体设计一个实时性、稳定性良好的CAN总线控制系统，仍然需要认真研究总线中的竞争和同步等核心问题，分析处理网络时延、报文调度效率、带宽利用率、数据接口瓶颈等技术课题，并且选择合适的系统结构和控制芯片来组建控制系统，设计高效率的通讯软件和报文调度方案，才能充分发挥CAN总线的特长，提高控制系统的抗干扰能力和实用性能。 本文正是在这一设计思路指导下，采用RS-485/422辅助CAN总线的混合总线结构，选取C8051F系列多功能混合信号微控制器和USB转UART桥接器CP2102等新型高速芯片作为控制核心，根据CAN2．0A和2．0B协议规范，合理分配报文结构，设计了一种基于CAN现场总线技术的多主、多功能混合总线控制系统，并且得到了全部硬件系统、通讯软件、上位机管理与测试软件的实现，通过了实际应用的验证。 通过小型CAN总线网络测试平台上的冲突实验，进一步研究系统的总线竞争、网路时延、报文丢失等实时性、稳定性指标。并根据测试结果的分析，引入报文分配和调度策略，再次通过应用中的验证。改进后的CAN总线控制系统具有优良的稳定性和实时性，很大程度上解决了数据接口瓶颈、总线竞争、报文丢失、网络时延等主要问题，具有较高的带宽利用效率。加上多种小巧的多功能CAN总线节点模块，便携式的USB上位机通讯接口，以及CAN总线本身的开放性、低成本、控制简单、传输距离远等优点，可方便应用于众多的工业过程控制和大型远程监控系统等领域。