CAN总线接口电路硬件设计.pdf

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