CAN 总线概述

CAN 总线即控制器局域网络，是现场总线之一，由德国 Bosch 公司为汽车的监测、控制系统而设计的总线式串行通讯网络，适合于工业过程控制设备和监控设备之间的互联。是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。主要应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监控系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等方面。CAN 具有下下列主要特性：①低成本；②远距离传输（长达 lOKm）；③高速的数据传输速率；④可根据报文的 ID 决定接收或屏蔽该报文；⑤可靠的错误处理和检错机制；⑥发送的信息遭到破坏后，可自动重发；⑦节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。

嵌入式系统的 CAN 接口电路

图 2 是嵌入式微处理器 S3C44BOX 的 CAN 接口电路图。如图所示，ARM 和 SJA1000 以总线方式连接，由于 ARM 信号为 3.3 伏，而 CAN 总线控制器电平为 5 伏，所以所有信号之间均需要电平转换，本例中使用了 QS34X245 作为电平转换芯片。QS34X245 为 80 引脚的双例直插芯片，它既有电平转换功能（5V 变到 3.3V），又是一个总线开关和隔离器件。QS34X245 内提供一组 32 位高速 CMOS 兼容的总线开关，当输出使能端 OEn（n 为 1～4）为低电平时，开关通，连能总线 A 和总线 B；当输出使能端 OEn 为高电平时，则开关断开，总线 A 和总线 B 隔离。OE1 控制总线 A 和总线 B 的低 8 位（即 A7～A0 和 B7～B0），OE2 控制 A15～A8 和 B15～B8，OE3 控制 A23～A16 和 B23～B16，OE4 控制 A31～A24 和 B31～B24。由于 ARM 总线非复用，而 SJA1000 总线复用，所以必须通过逻辑产生地址锁存信号 ALE，在本例中该信号由芯片 GAL22V10 产生。SJA1000 的片选、读写信号均采用 arm 总线信号，ALE 信号由读写信号和地址信号通过 GAL 产生。在写 SJA1000 寄存器时，首先往总线的一个地址写数据，作为地址，读写信号无效，ALE 变化产生锁存信号；然后写另外一个地址，读写信号有效，作为数据。上述逻辑完全通过 GAL 产生。此外，CAN 总线需要在两线问加一个 120 欧电阻。