CAN总线在现场总线控制系统中的应用

本文通过介绍CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线技术在FCS（Fieldbus Control System现场总线控制系统）中的应用，阐述了CAN总线设备的设计与实现，并简要说明了如何基于CAN总线来 设计现场总线控制系统。     

基于CAN总线的通信系统的设计与实现

CAN总线是一种多主方式的串行总线。最初CAN总线被应用在汽车上，其目的是连接汽车上各个部件，并使其可以进行自由通信和控制。同时减少原始方法的复杂的布线，实现基于CAN总线协议的局域网通信。CAN总线局域网通信具有以下优点：具有高抗干扰性；具有较高的实时性；它应用简单，项目开发周期短。文中的工作是实现基于CAN总线协议的数据采集通信系统。通过利用CAN总线模块（Basic）实现单片机之间的基于CAN总线协议的通信。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式，通过CAN总线通信的错误处理机制，可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题，提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先，总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点，指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点，并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次，提取了CAN总线脱离攻击的特征，通过累计错误帧的发送数量，并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后，利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU），实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明，检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上，因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

CAN总线在直线加油中的应用

CAN总线是近几年发展很快的一种多主现场总线，其特点是实时性强、高搞干扰、无中继通信距离远等。本文介绍一种利用Philips单片机80C592设计的CAN总线智能工作站，和以此构成的集散控制系统（DCS）。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式,通过CAN总线通信的错误处理机制,可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题,提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先,总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点,指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点,并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次,提取了CAN总线脱离攻击的特征,通过累计错误帧的发送数量,并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后,利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU）,实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明,检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上,因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

双CAN总线接口在ARM上的实现

基于高级精简指令微处理器（ARM）技术的处理器已经普遍应用于工业控制、汽车电子等各个领域。区域网络控制器（CAN）总线也已广泛应用于这些领域,但大多数的ARM9系列芯片还没有在片内集成CAN总线的控制器,需要在板级进行扩展。选用SJAl000器件作为CAN总线控制器,详细论述了在ARM系统中进行双CAN总线接口扩展的实现方法。     

现场总线技术在我国的应用

本用一些典型事例。介绍了几种主要的现场总线及协议（FF、Profibus、LonWorks、CAN及HART）在我国的应用。     

利用DSP将触摸屏加入CAN总线网络

在已有的CAN总线网络中为实现人机交换而需要加入触摸屏时，由于触摸屏只具有485或232串行总线通讯接口，不能直接连入CAN网络中。基于此类问题，提出通过加入一块DSP来实现485串行通讯接口和CAN总线通讯接口转换。采用TI公司的DSP（LF2406A），在不使用昂贵的总线转换模块下，实现了将触摸屏的485总线转CAN总线转换，成功将触摸屏纳入CAN总线网络，并大大增加了通讯的灵活性，扩展了触摸屏的使用范围。     

CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。本论文从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。     

CAN总线控制器IP核设计实现

CAN总线是一种成熟的串行通信总线,它具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率高、维护成本低、实时性强、很好的开放性及数据兼容性等优点。CAN总线这些众多的优点使其广泛应用于工业自动化控制等领域。其应用的广泛性则进一步对CAN总线IP提出了需求。同时以IP实现的CAN总线控制器所具有的通用处理器访问接口,良好的可移植性等优点使其可以集成于各种嵌入式SoC设计中。文中从CAN总线的规范和特点出发,提出了CAN总线控制器IP核的特点并定义了其功能,采用Verilog语言设计实现了CAN总线控制器IP核的功能,最后通过仿真和FPGA原型验证,证明了设计实现的正确性。目前CAN总线控制器IP核已经应用于SOPC和SoC的嵌入式应用设计中。