CAN总线在测井仪器中的应用

1、CAN 总线在测井仪器中的应用can (cont roller area network)- 控制器局域网络最早出现在 20 世纪 80 年代末德国 bosch 公司最先提出。随着石油测井仪 器的逐步发展，对遥传传输的速度要求提高到了300kbit 甚至500kbit，而测井仪器井下系统中常用的 dtb 总线只能支持 100kbit 就无法满足需求了，所以 can 总线在测井现场总线将有着广阔的前 景。1、can 总线介绍及特点作为一种多方式的串行通信总线，成本低、利用率高，最远传输 距离可达 10km 最快传输速率可达 1mbit/s ； can 的速位率，抗电 磁干扰能力都特别高。本文选用

2、带有 can 核的 c8051f040 单片机作 为分系统的 cpu,简化 can 总线的接入方式。1.1 控制器介绍c8051f040 内部集成 bosch can 控制器，此 can 控制器主要是一下几个部分构成：can 内核、与 c8051 ram 相互独立的报文 ram、 报文处理状态机制以及 can 控制寄存器。can 核提供 cantx 和 canrx 移位、串并转换消息和其他与协议相关的任务。消息ram 可存 32个接受和发送的消息对象。can 控制器与 cip-51 之间的属于传送和 状态通知靠 can 寄存器和消息处理器提供接口。1.2 内部寄存器的分类及主要功能can 核内

3、部寄存器主要是分为 can 控制类寄存器、报文接口寄存器组、报文处理寄存器 3 类，其中 can 控制类寄存器用来配置 can 控制器，监控总线状态，处理各种中断以及控制器的工作模式；报 文接口寄存器组为两组，通过接口寄存器缓冲数据可以避免cpu 存取包围 ram 和报文接受发送之间发生冲突；报文处理寄存器为只读 寄存器，它提供中断、错误、接收、发送请求和新数据信息。1.3can 总线在测井仪器中的应用can 总线将各个功能模块连接组成一个现场通信网络，每支井下 仪器必须配备相应的 can 总线子节点接口来保证其与告诉电缆遥传 的 can通信：绞车面板、通用信号处理卡、声波卡、电极卡、直流 高

4、压等。主计算机的控制信息经声波卡节点接收后转发至其他节 点，作为下位机的各信号处理板卡通过 can 总线接收上位机声波卡 的指令，完成各种控制和数据采集任务，然后再通过can 总线把处理过的数据发给上位机。2、can 总线的外围硬件电路c8051f040 内嵌的 can 核只是为 can 控制提供协议，在应用的过 程中就需要另外添加 can 总线接收器。本文中讨论选用 max3050 作 为接收器。协议控制器和屋里传输线路之间的接口就是max3050 收发器。在 can 收发器和 cpu 的 can 核之间加入光电隔离（6n 137） 能提高系统的抗干扰能力和对 can 控制器的保护，保证了总

5、线上各 can 节点之间的电气隔离。另外在 max3050 的 canh 和 canl 引脚各 自并接一个 60w 的电阻，再连接到一个 47nf 的电容导入地，能起 到抗匹配和抗干扰的作用3、can 通信软件设计can 的通讯软件设计主要是包括系统初始化程序、发送程序和接 受程序三个模块。3.1 初始化程序初始化程序需要将所有的报文对象进行初始化所有值归零，设置 can控制寄存器和位定时寄存器，分别初始化发送报文对象和接受 报文对象。具体的 can 初始化程序如下：3.2 发送程序can 报文发送通过 can 控制器来自动完成，是在用户接受到远程 帧的识别符后将对应的数据转移到发送缓冲寄存器，再将报文对象 的编码写入命令请求寄存器最后由硬件来完成发送。具体的发送程 序如下应用此方案的测井仪器系统可以做到集成度高、 性能稳定且抗干 扰能力强，在高速传输的过程中相对比 dtb 总线显示出了很多优势， 在国内许多高性能测井系统中已经得到应用，相信会因为其