CAN总线接口电路设计

CAN总线接口电路设计

CAN总线接口电路设计

2010年1月

Tech

Vocabulary

总第172期

技术词汇

CAN总线接口电路设计

杨晶

(昆明理工大学

昆明

650031)

摘要本文介绍了CAN总线的主要性能及特点,CAN总线在实际工业应用中的总体结构,同时给出了CAN总线协议转换器的

硬件设计方法和通信协议。主要研究了CAN总线接口电路设计,把所设计的总线接口电路由微处理器、CAN控制器、CAN总线收

CAN收发器的功能以及CAN总线接口的硬件电路和硬件条件下的软件设计,主要为后发器组成,并且详细介绍了CAN控制器、

续CAN总线接口电路的应用打下了基础。关键词CAN总线SJA1000接口中图分类号TN915.02;TP313文献标识码A文章编号091204-5249

DesignofCANBusInterfaceCircuit

YangJing

(KunmingUniversityofTechnology

Kunming650031)

AbstractInthispaper,wedescriptthemainCANbusperformanceandfeatures,andCANbususedinindustrialstructure,andgiventheCANbusprotocolconverters,thehardwaredesignmethodsandcommunicationprotocols.CANbusonthemaininterfacecircuitdesign,designedbythebusinterfacecircuitsandthemicroprocessor,CANcontroller,CANbustransceivercomponents,anddetailsoftheCANcontroller,CANtransceiveroftheCANBusinterfaceandfeaturesofthehardwareaswellassoftwareundertheconditionsofthehardwaredesign,mainlyforfollow-upCANlaidthefoundationforapplication.

KeywordsCANbusSJA1000Interface

一、概述

CAN(ControllerAreaNetwork)即控制器局域网络,是一种高性能、高可靠性、易开发和低成本的现场总线,是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线,通信介距离可达10km。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码,使网络内的节点个数在理论上不受限制。由于CAN总线具有较强的纠错能力,因此,CAN协议对于许多领域的分布式测控很有吸引力。

CAN总线以目前技术条件较成熟的IS0/0SI模型为基础,与其它网络相比,其信息传递的格式为报文。报文的长度可以不同,但都是有限的。当总线空闲时任何已连接的单元都可以开始发新的报文,报文以全网广播方式散发出去。各接收站根据报文的内容而不是地址进行判决,不需在信息中加入地址。

目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN,一条用于驱动系统的高速CAN,速率达到500kb/s;另一条用于车身系统的低速CAN,速率是100kb/s。驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器(ECU)、ABS控制器、安全气囊控制器、组合仪表等等,它们的基本特征相同,都是控制与汽车行驶直接相关的系统。车身系统CAN主要连接和控制的汽车内外部照明、灯

光信号、雨刮电机等电器。因此有必要全面了解CAN总线接口和控制器。[1]

二、CAN通信控制器

CAN的通信协议主要由CAN控制器完成。CAN控制器主要由实现CAN总线协议的部分和实现与微处理器接口部分的协议部分电路的结构和功能大多相同,而与微处理器接口部分的结构和方式存在一些差异。目前生产CAN器件的知名厂商有:Intel、PHILIPS等。其CAN器件既有独立CAN控制器,也有

这里主要以独立CAN控制器SJA1000为代表对CAN控制器的功能作一个简单介绍。

质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1Mbps,电路组成。对于不同型号的CAN总线通信控制器,实现CAN

支持差分收发,因而适合高干扰环境,并具有较远的传输距离。包含CAN内核的微控制器和DSP等。[4]

图1CAN通信控制器的硬件电路结构框图

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