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CAN总线通讯技术在楼宇对讲系统中的应用 Application of CANBUS in Door Phone System 深圳市赛菲斯科技有限公司 万山泉 深圳市克耐克科技有限公司技术开发部 王凯新 摘要：本文概要阐述了CAN总线串行通讯技术的优势及独立CAN控制器SJA1000、CAN收发器82C250的特点；具体介绍了CAN总线在楼宇对讲系统的应用中一些实际应用的问题。 关键词：波特率，节点，拓扑结构，报文 Abstract：Summarize the advantage of CAN Bus and the character of Stand-alone CAN controller SJA1000 and CAN transceiver PCA82C250. Introduce knowledge about application of CAN Bus in Door Phone System in practice. Key Word: Baud Rate, node, topological structure, message. CAN(Controller Area Network控制器局域网)总线由于采用了许多新技术及独特的设计，CAN总线与一般的通讯总线相比，它的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性，最大传输距离可达10KM（波特率为5Kbps时），最高波特率可达1Mbps（传输距离为40M时），CAN总线由于在硬件上采用了载波侦听的总线仲裁技术，它可以支持真正的多主方式，而传统的RS485只能支持主从式的通讯方式，另一方面，CAN总线的校验和查错机制保证了它的高可靠性。因而，目前CAN总线在各个领域都得到广泛发展。 对于大型居民小区，为满足小区楼栋数量多、数据传输距离远、数据传输实时性、可靠性的要求，设计了数据网络基于CAN总线的楼宇可视对讲系统。如图1所示，CAN网络中的每个节点都是智能型CAN节点，每个CAN节点都配有一个楼内子网络，为节省成本，子网络一般采用RS485总线或其它通讯方式进行联网。CAN智能节点不仅需要负责楼内子网络与CAN总线楼外主网络之间的数据交换，同时还要负责音、视频信道的切换。传统的方法是楼内子网络和楼外主网络都采取RS485的方式，但由于RS485通讯方式自身的局限性，很难在通讯线路长度和通讯速率（波特率）这两方面有所突破，在楼外主网络使用CAN总线进行组网，则可以使这两方面的性能大大提高。 图1 在本楼宇对讲系统设计中CAN智能节点选择Philips半导体公司的SJA1000作为独立CAN控制器，PCA82C250作为CAN总线收发器。SJA1000全面支持CAN2.0B协议，它支持具有扩展功能的PeliCAN模式。SJA1000具有64字节的FIFO接收缓冲器，这样智能CAN节点在接收到CAN报文后来不及处理也不会导致报文丢失；可灵活设置的双接收滤波器则可以设置CAN节点既可以接收专门针对本节点发送的报文同时也可以接收到全局广播报文；具有29位的扩展ID标识符则可以通过标识符来确定报文的优先级别，同时标识符可以携带报文的目标地址代码和源地址代码；可编程的错误超限报警则可以控制CAN控制器收发数据出现一定错误后则自动关闭本节点的CAN总线而不影响CAN总线上其它节点的运行；利用SJA1000的只听模式即监听CAN总线、无应答、无错误标志功能，可以灵活控制CAN智能节点参与或退出CAN总线活动。PCA82C250收发器是CAN控制器SJA1000与物理总线之间的接口，它具有以下特点：与ISO11898标准完全兼容、具有抗瞬间干扰保护总线能力、采用斜率控制降低射频干扰、过热保护、总线与电源及地之间的短路保护、低电流待机模式、未上电节点不会干扰总线等特点。 图2 由于楼宇对讲系统中CAN总线具有数据传输线路较长且室外布线、CAN节点较多、节点分布不规则等特点，故与其它领域中CAN总线的应用不尽相同。设计CAN智能节点时应特别注意以下问题。 1、报文扩展ID标识符分配 扩展帧报文具有29位有效ID标识符为ID.0～ID.28，本楼宇对讲系统中对标识符做了如下分配： ID.0：保留 缺省值为0； ID.1～ID.12：报文源节点地址(发送报文节点的地址)； ID.13～ID.24：报文目标节点地址(接收报文节点的地址)； 广播报文时ID.13～ID.24全部为0； ID.25～ID.28：报文优先级确定； 由此可见，CAN节点发送的报文能够具有8个优先级别，节点地址采用BCD码则可以设置为001～999之间。因为CAN总线竞争仲裁是根据ID标识符来进行的，故系统中每个C