（10）开放式系统
现场总线为开放互联网络，所有技术和标准是公开的，所有制造商必须遵循。这样，用户可以自由集成不同制造商的通信网络，既可以与同层的网络互联，也可以与不同层网络互联，还可以极其方便地共享网络数据库。
2.4 CAN总线组织的基本规则
CAN总线基于以下5条基本规则进行组织： （1）总线访问
CAN控制器只能在总线空闲状态期间开始发送，所有CAN控制器同步于短帧起始的前沿。
（2）仲裁
在CAN总线的发送期间，发送数据帧或远程帧的每一节点均为总线主节点。当许多节点一起开始发送时，此时只有发送具有最高优先权节的点变成总线主节点，具有不同标识符的两帧中，优先权被标注于帧中，较高优先权的标识符具有较低的二进制数值。若具有相同标识符的数据帧和远程帧同时被初始化，数据帧较远程帧具有更高优先权。
（3）编码/解码
对于帧起始、仲裁域、控制域、数据域和CRC序列实用位填充技术进行编码。当正在发送的CAN控制器检测到5个连续的相同极性的位被发送，一个互补（填充）位被插入到该发送位流中。当一个正在接收的CAN控制器检测到接收的上述5种位域的位流中，具有5个相同极性的连续位，它将自动删除下一个接收（填充）位，删除填充位的电平必须与先前位相反，否则一个填充错误将被检测，并被标注。
其余的位域和帧具有固定的形式，因此不使用填充方法进行编码和解码。报文中的位流按照NRZ(Non Return Zero)方法进行编码，即位周期期间位电平维持恒定，要么是显性电平，要么是隐性电平。
（4）出错标注
当检测到发送位错误、填充错误，形式错误或应答错误时，检测出错条件的CAN控制器将发出1个出错标志，出错标志在下一位开始发送。当检测到CRC错误时，出错标识在紧跟应答界定符后的一位开始发送，除非其它一些出错的错误标识已经开始发送，出错标识将破坏位填充或损坏固定形式的位场。
发出错误标识后，每个CAN控制器都在监控总线直至检测到一个显性电平到隐性电平的跳变，此时，每个CAN控制器完成了其出错标注，并且所有CAN控制器开始发
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送7个附加的隐性位。
所有可以检测的错误均可在报文发送时间内被标注，因而使CAN控制器能很容易的做出对应报文的出错帧，并初始化已经损坏报文的重新发送，如果CAN控制器检测到出错帧固定格式的任何偏离，它将发送一个新的出错帧。
（5）超载标注
由一些CAN控制器要求借助于发送一个或者更多的超载帧来延迟下一个数据帧或远程帧的发送。虽然超载帧和出错帧具有相同的格式，但对它们的处理却不同，在间歇域期间进行的发送超载帧不能初始化如何先前的数据帧和远程帧的重新发送。超载帧的发送必须起始于所期望间歇域的第一位，在期望的间歇域期间，重新激活为显性位的超载帧的发送在该事件后开始。
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第3章 温度监控系统的总体设计方案
3.1 系统要求
实时监测楼宇内各个房间温度变化，并自动控制房间空调机的开关状态，以保证房间内温度处于合适状态。同时，将检测到的温度情况通过CAN总线反馈到监控中心。
3.1.1 系统功能要求
设计出温度监控系统的其中一个智能节点的硬件结构，选用合适的主控芯片和传感器，完成硬件框图和硬件之间的连接图。
3.2 系统总体设计方案
图3.1为系统总体结构图，此网络结构为管理计算机和智能节点组成的两层网络结构。整个系统由上位监控机、CAN通信适配卡和多个智能节点组成，节点的数量可以根据建筑物的规模增加和减少。采用CAN总线作为通讯网络将各节点连接成一个分布式智能楼宇监控系统。网络拓扑结构为总线方式，上位监控机是抗干扰能力很强的工业PC机，以SJA1000芯片作为CAN总线控制器，AT89C52单片机作为节点控制器，将其与数字温度传感器相连，82C250芯片作为CAN收发器。
由于CAN总线固有的电气特性，在一个CAN总线网络中最多只能配置110个节点，为了满足智能大厦的要求，可利用中继器对CAN总线进行扩展，这样不仅增加了系统的节点，还可以起到信号放大作用，增大通信距离。
本设计中，节点包括扩展芯片、传感器、控制设备、收发器和电源等。节点之间的通信支持双绞线、电力线、光纤和红外线等多种介质，按照规范的协议进行通信，其通信速率范围在300kbps～1.5Mbps之间。上位监控机通过通信适配卡与总线相连，用于整个系统的集中监控、管理、分析及网络通信检测等。
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智能楼宇网络服务器上位监控机上位监控机CAN通信适配卡CAN总线CAN通信适配卡中继器CAN总线收发器82C250CAN总线收发器82C250CAN总线控制器SJA1000超温报警??CAN总线控制器SJA1000温度节点控制器AT89C52接口芯片8155温控温度节点控制器AT89C52数字温度传感器DS18B20-1??数字温度传感器DS18B20-n
图3.1 系统总体结构框图
3.3 关键器件的选择
根据系统的功能要求和实现系统的可行性要求，我们在关键器件CAN总线控制器和驱动器上，分别选择了菲利普半导体生产的SJAl000和82C250。它们不仅使用方便、性能可靠，而且价格便宜易于购买。同时SJAl000也适合于工业产品的量产。温度测量采用使用方便，性价比高的单线数字温度传感器DSl8B20。
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3.3.1 SJA1000芯片简介
SJA1000是一种独立的CAN控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制。它是Philips半导体公司PCA82C200 CAN控制器(Basic CAN)的替代品，而且它增加了一种新的操作模式——PELICAN，这种模式支持具有很多新特征的CAN2.0B协议。
3.3.1.1 SJA1000芯片特性
（1）和PCA82C200独立CAN控制器引脚兼容 （2）和PCA82C200独立CAN控制器电气兼容 （3）扩展接收缓冲器（64字节、先进先出FIFO） （4）和CAN2.0B协议兼容 （5）同时支持11位和29位识别码 （6）位速率可以达到1Mbits/s （7）PELICAN模式扩展功能： ——可读/写访问错误的计数器 ——可编程的错误报警限制 ——最近一次错误代码寄存 ——对每个CAN总线错误的中断 ——具体控制位控制的仲裁中断 ——单次发送
——只听模式（无确认、活动的出错标志） ——支持热插拔（软件速率检测）
——验收滤波器扩展（4字节代码，4字节屏蔽） ——自身信息接收（自接收请求） （8）24MHZ时钟频率 （9）对不同微处理器的接口 （10）可编程的CAN输出驱动器配置 （11）增强的温度适应（-40到1250C） 3.3.1.2 SJA1000内部结构
SJA1000的硬件结构及内部结构图如图3.2、3.3所示
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