现场总线技术是随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞速发展和数字化仪器仪表的成熟和广泛应用而逐渐发展起来的，具有开放式，全数字化，双向串行，多节点通信等优点。论文在对主流现场总线进行分析对比及深入了解国内外测控系统发展现状的基础上，结合船舶航行数据记录仪(VDR)数据采集装置的研究课题，利用CAN总线作为通信总线，采用高速、外部接口丰富、集成有CAN控制器的C8051F040单片机设计了以数据采集和开关控制为核心的CAN网络测控系统。该系统具有通用性强、可靠性高、扩展性好、系统配置灵活、可现场监控与下载等优点。本文以测控系统的数据采集与控制、系统的可靠性为核心展开了下列主要研究工作：(1)数据采集与控制研究。为了增强系统的通用性，对采集与控制的各种输入与输出信号进行了系统分析，分别进行了研究并设计了具体的应用电路，对其它相关测控系统具有极强的借鉴价值。(2)系统可靠性研究。为了增强CAN总线通信的可靠性，论文对CAN总线的冗余技术进行了深入研究，给出了具有光电隔离、故障判断与报警的双收发器CAN总线热冗余系统的设计方案和电路原理图。(3)CAN总线波特率设置研究。论文对现场总线CAN2.0B协议及其通信原理进行了深入研究的基础上，结合C8051F040单片机，对CAN总线波特率设置进行了深入细致的研究，推导出对CAN波特率设置具有重要借鉴价值的公式，并对其具体应用进行了深入讨论。此外，为完成系统的功能，对测控系统的单片机软件及监控软件分别进行了研究与设计。