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摘 要 已形成国际标准的控制器局域网络CAN（Control Area Network）总线具有通信率高、易实现、性价比高等诸多特点，并被广泛应用到汽车等工业领域。本文对CAN总线技术的特点和协议进行了阐述，并根据其特点设计了基于CAN总线的车辆监控软件，该软件能够以友好的人机界面显示车辆底盘参数，使车辆信息对驾驶员或乘客透明化。
关键词 CAN；VC++；ID；监控软件
中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0018-02
已形成国际标准的控制器局域网络CAN（Controller Area Network）总线具有通信率高、易实现、性价比高等诸多特点，并被广泛应用到汽车、医疗器械、航海、机械工业及传感器等领域[1]。
本文依据CAN总线特点及协议从CAN总线上采集汽车仪表面板所需要的数据，如转速、水温、油压、稳压电源电压值等，通过使用C++语言软件编程来实现从CAN总线采集到的数据动态显示。该方法使得整体系统工作更加及时、准确，提高了安全性、可靠性，更具有智能化和人性化。
1 CAN总线
1）CAN特点。
CAN总线具备相当多的优点，使其成为许多领域的主要选择。这些优点包括（较高的传输速率（1Mbps）、较长的通讯距离（10Km）、较强的抗干扰能力、可靠的错误处理机制、可自由配置的节点间接受发送等[2]。其具体特点[3]如下：
①报文帧采用短帧数据结构，每帧数据含有8个字节，通过这8个字节即可解析数据值，这样不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
②不同的CAN总线网络可以有不同的数据传输速率，但是，同一网络上的节点传输速率必须是相同的。
③CAN总线上的节点信息在均可随时向总线上的其它节点发起通信；如同时发送消息时，根据标识符（ID）决定其优先级[4]进行发送。
④废除了传统的站地址编码，而是使用不同的ID标识区分不同的数据，这样不同的节点能同时接收到相同的数据帧。
2）CAN通信协议。
CAN通信时使用数据帧、帧间隔、过载帧、错误帧和遥控帧五种不同类型的帧，不同的场合使用不同类型的帧。
①数据帧，即：当发送方向接收方发送数据时所使用的帧。
②帧间隔，顾名思义，是用于分离当前数据帧与前面的帧的帧。
③过载帧，是用于接收方通知其它尚未做好接收准备的帧。
④错误帧，是用于检测出错误时向其它接收方通知的帧。
⑤遥控帧，是接收方向具有相同ID的发送方请求数据的帧。
其中，遥控帧和数据帧含有两种格式，即标准格式和扩展格式，它们都是用标识符（ID）唯一标识报文。标准格式有11位的标识符，扩展格式有29位的标识符。
本文只是涉及到数据帧，数据帧用于各个节点之间传送数据和命令。它由七个不同的段组成：帧起始（Start of Frame）、仲裁段（Arbitration Frame）、控制段（Control Frame）、数据段（Data Frame）、CRC校验段（CRC Frame）、应答段（Ack Frame）和帧结束（End of Frame），数据段的长度可以为0。数据帧结构如图1所示。
③CAN的接收中断处理。
CAN卡初始化及启动成功后，调用CAN接收函数CAN_Receive（）进行数据的接收，如果用于接收的CAN缓冲器中有数据，便能通过接收函数接收到，接收后进行数据的解析，如果CAN缓冲器中没有数据便处于等待状态，直至有数据。接收到数据根据数据帧中的ID及J1939协议判定数据帧类型，从而解析该数据帧的数据，完成车辆底盘参数的解析和显示。
④CAN的关闭。
调用CAN关闭函数CAN_CloseDevice（），关闭CAN，利用CAN进行收发的过程结束。
3）软件界面。
CAN接收数据后，软件解析数据并实时显示车辆底盘的参数，如图3所示。监控界面能清晰地显示当前车辆行驶中发动机转速、稳压电源电压值、水温和油压的参数值。
基于CAN总线的车辆监控软件安装部署于使用终端上，这样乘客也能清晰的了解当前车辆行驶的信息。
3 结束语
CAN总线在复杂的系统编程和应用上，具有可靠性、实时性、易用性等优势，越来越受到工业界的重视，具有很好的发展前景。本文己经成功的将CAN总线运用于车辆行驶参数的监控中，基于CAN总线的车辆监控软件能够以友好的人机界面显示车辆底盘参数，使车辆信息对驾驶员或乘客透明化。
参考文献
[1]马秋霞，郇极.CANopen现场总线从设备协议一致性测试系统研究[J].制造业自动化，2005（01）.
[2]周立功，基于CAN总线的CANopen协议讲座[Z].广州：广州致远电子有限公司，2009.
[3]CAN入门.瑞萨科技，2006.02.20.
[4]吴志红，朱元.英飞凌16伟单片机XC164CS的原理與基础应用[M].上海：同济大学出版社，2006.
作者简介
徐波（1982-），男，工程师，从事工程侦察装备等方面的生产工作。
关键词 CAN；VC++；ID；监控软件
中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）02-0018-02
已形成国际标准的控制器局域网络CAN（Controller Area Network）总线具有通信率高、易实现、性价比高等诸多特点，并被广泛应用到汽车、医疗器械、航海、机械工业及传感器等领域[1]。
本文依据CAN总线特点及协议从CAN总线上采集汽车仪表面板所需要的数据，如转速、水温、油压、稳压电源电压值等，通过使用C++语言软件编程来实现从CAN总线采集到的数据动态显示。该方法使得整体系统工作更加及时、准确，提高了安全性、可靠性，更具有智能化和人性化。
1 CAN总线
1）CAN特点。
CAN总线具备相当多的优点，使其成为许多领域的主要选择。这些优点包括（较高的传输速率（1Mbps）、较长的通讯距离（10Km）、较强的抗干扰能力、可靠的错误处理机制、可自由配置的节点间接受发送等[2]。其具体特点[3]如下：
①报文帧采用短帧数据结构，每帧数据含有8个字节，通过这8个字节即可解析数据值，这样不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。
②不同的CAN总线网络可以有不同的数据传输速率，但是，同一网络上的节点传输速率必须是相同的。
③CAN总线上的节点信息在均可随时向总线上的其它节点发起通信；如同时发送消息时，根据标识符（ID）决定其优先级[4]进行发送。
④废除了传统的站地址编码，而是使用不同的ID标识区分不同的数据，这样不同的节点能同时接收到相同的数据帧。
2）CAN通信协议。
CAN通信时使用数据帧、帧间隔、过载帧、错误帧和遥控帧五种不同类型的帧，不同的场合使用不同类型的帧。
①数据帧，即：当发送方向接收方发送数据时所使用的帧。
②帧间隔，顾名思义，是用于分离当前数据帧与前面的帧的帧。
③过载帧，是用于接收方通知其它尚未做好接收准备的帧。
④错误帧，是用于检测出错误时向其它接收方通知的帧。
⑤遥控帧，是接收方向具有相同ID的发送方请求数据的帧。
其中，遥控帧和数据帧含有两种格式，即标准格式和扩展格式，它们都是用标识符（ID）唯一标识报文。标准格式有11位的标识符，扩展格式有29位的标识符。
本文只是涉及到数据帧，数据帧用于各个节点之间传送数据和命令。它由七个不同的段组成：帧起始（Start of Frame）、仲裁段（Arbitration Frame）、控制段（Control Frame）、数据段（Data Frame）、CRC校验段（CRC Frame）、应答段（Ack Frame）和帧结束（End of Frame），数据段的长度可以为0。数据帧结构如图1所示。
③CAN的接收中断处理。
CAN卡初始化及启动成功后，调用CAN接收函数CAN_Receive（）进行数据的接收，如果用于接收的CAN缓冲器中有数据，便能通过接收函数接收到，接收后进行数据的解析，如果CAN缓冲器中没有数据便处于等待状态，直至有数据。接收到数据根据数据帧中的ID及J1939协议判定数据帧类型，从而解析该数据帧的数据，完成车辆底盘参数的解析和显示。
④CAN的关闭。
调用CAN关闭函数CAN_CloseDevice（），关闭CAN，利用CAN进行收发的过程结束。
3）软件界面。
CAN接收数据后，软件解析数据并实时显示车辆底盘的参数，如图3所示。监控界面能清晰地显示当前车辆行驶中发动机转速、稳压电源电压值、水温和油压的参数值。
基于CAN总线的车辆监控软件安装部署于使用终端上，这样乘客也能清晰的了解当前车辆行驶的信息。
3 结束语
CAN总线在复杂的系统编程和应用上，具有可靠性、实时性、易用性等优势，越来越受到工业界的重视，具有很好的发展前景。本文己经成功的将CAN总线运用于车辆行驶参数的监控中，基于CAN总线的车辆监控软件能够以友好的人机界面显示车辆底盘参数，使车辆信息对驾驶员或乘客透明化。
参考文献
[1]马秋霞，郇极.CANopen现场总线从设备协议一致性测试系统研究[J].制造业自动化，2005（01）.
[2]周立功，基于CAN总线的CANopen协议讲座[Z].广州：广州致远电子有限公司，2009.
[3]CAN入门.瑞萨科技，2006.02.20.
[4]吴志红，朱元.英飞凌16伟单片机XC164CS的原理與基础应用[M].上海：同济大学出版社，2006.
作者简介
徐波（1982-），男，工程师，从事工程侦察装备等方面的生产工作。