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摘要
介绍了采用 PHILIP 公司生产的控制器局域网的高度集成的通信控制器 SJA1000
和 82C250 作为收发器的 CAN 总线接口电路的硬件设计方法,介绍了控制器和收发器
及看门狗芯片的特点、内部结构、寄存器结构及地址分配,说明一种通用型 CAN 总线
的设计和开发.探讨应用中需注意的一些问题。
关键词:CAN 总线;控制器;收发器;电路设计
I
目次
摘要 I
1 绪论 1
1.1 CAN总线简介 1
1.1.1 CAN协议 1
1.1.2 电气参数及信号表示 2
1.2 CAN的主要技术特点 2
1.3 CAN总线通信系统拓扑结构 3
2 CAN总线接口电路设计 3
2.1 总体方案设计 3
2.2 各模块电路的设计 4
2.2.1 单片机最小系统 4
2.2.2 CAN总线接口控制电路设计 5
2.2.2.1SJA1000 简介 5
2.2.2.2 基于SJA1000 的控制电路设计 10
2.2.3 CAN总线收发电路设计 11
2.2.3.1CAN总线收发器 82C250 介绍 11
2.2.3.2 基于 82C250 收发电路设计 14
2.2.4 复位、监控电路设计 15
2.2.4.1X5045P简介 15
2.2.4.2 基于X5045P的电路设计 18
2.2.5 电源设计 18
2.3 接口电路总体电路原理图 19
3 结束语 21
参考文献 22
附录 1: 接口电路总体电路原理图 23
II
1 绪论
1.1 CAN总线简介
CAN[Control(Controller) Area Network]是控制(器)局域网的简称。CAN 是一
种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,最初由德国 Bosch 公司 80 年代
用于汽车内部测试和控制仪器之间的数据通信。目前 CAN 总线规范已被国际标准化组
织 ISO 制订为国际标准 ISO11898,并得到了 Motorola,Intel ,Philips 等大半导体
器件生产厂家的支持,迅速推出各种集成有 CAN 协议的产品。目前 CAN 总线主要用于
汽车自动化领域,如发动机自动点火、注油、复杂的加速刹车控制(ASC)、抗锁定刹
车系统(ABS)和抗滑系统等。BENZ、BMW 等著名汽车上已经采用 CAN 来满足上述功能。
在工业过程控制领域,CAN 也得到了广泛的应用。
1.1.1 CAN协议
CAN总线采用分层结构,规范规定了任意两个节点之间的兼容性。包括电气特件
利数据解释协议。
CAN 协议可分为:目标层、传送层、物理层。其中目标层和传送层包括了 ISO/OSI
定义的数据链路的所有功能。目标层的功能包括:确认要发送的信息;位应用层提供
接口。传送层功能包括:数据帧组织:总线仲裁:检错、错误报告、错误处理。
CAN 总线以报文为单位进行信息交换,报文中含有标示符(ID),它既描述了数据
的含义又表明了报文的优先权。CAN 总线上的各个协点都可主动发送数据。当同时有
两个或两个以上的节点发送报文时,CAN 控制器采用 ID 进行仲裁。ID 控制节点对总
线的访问。发送具有最高优先权报文的节点获得总线的使用权,其他节点自动停止发
送,总线空闲后,这些节点将自动重发报文。
CAN 支持四类信息帧类型。
(1)数据帧 CAN 协议有两种数据帧类型标准 2.0A 和标准 2.0B。两者本质的
不同在于 ID 的长度不同。在 2.0A 类型中,ID 的长度为 l l 位;在 2.0B 类型中 ID 为
29 位。一个信息震中包括 7 个主要的域:
帧起始域——标志数据帧的开始,由一
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