现场总线是应用在生产现场,在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。现场总线的出现,标志着工业控制技术领域一个新时代的开始。CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网)是现场总线的一种,它是有效支持分布式控制或实时控制的总线式串行通信网络。与其他现场总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。本文首先对CAN总线进行了介绍,说明了其技术特征和相关协议标准。针对基于CAN总线的分布式多轴运动控制系统的通信系统,作者进行了需求分析和总体设计。总体设计的内容包括:系统网络拓扑结构、通信系统的硬件结构和软件结构。在总体设计中的工作重点是对CAN节点的设计和实现。CAN节点的硬件结构,是由主控制器、CAN控制器和CAN收发器组成。针对CAN节点的软件结构,本文提出了相应的通信软件模型,这也是本文的重点所在。通信软件模型包括应用层协议模块、基本通信模块和运动控制应用模块。其中,应用层协议模块包括消息标识符的分配、数据域信息格式、数据交换方式和报文滤波机制等内容;基本通信模块包括CAN控制器的初始化、报文接收、报文发送、错误处理和中断服务程序等内容;运动控制应用模块包括输出控制命令和输入状态信息等内容。作者完成了相关的软件开发工作,并设计了相关的测试用例。最后,在系统仿真测试平台上,进行了基本通信能力的测试。结果表明,该通信系统初步实现了设计需求。