目前主流的 CAN 协议控制器一般采用 I/O 总线（SJA1000 等）或 SPI 接口（MCP2515 等）与 MCU 进行通信。由于本设计采用 PC/104 总线扩展卡的方式来扩展多个 RS-232 和 RS-485 接口，没有多余的 I/O 片选线可用，因此最终选用 AT91RM9200 的 SPI 接口与 MCP2515 进行多路 CAN 总线接口的扩展。

MCP2515 是 Microchip 公司推出的具有 SPI 接口的独立 CAN 控制器：它完全支持 CAN V2.0B 技术规范，通信速率最高可达 1 Mbps，内含 3 个发送缓冲器、2 个接收缓冲器、6 个 29 位验收滤波寄存器和 2 个 29 位验收屏蔽寄存器；其 SPI 接口时钟频率最高可达 10 MHz，可满足一个 SPI 主机接口扩展多路 CAN 总线接口的需要。

图 1　MCP2515 的外围 CAN 总线接口框图

图中是 MCP2515 的外围 CAN 总线接口框图，其中省略了 MCP2515 和 AT91RM9200 的接口部分。由于设备需要安装在铁路沿线，必须具有防雷击的能力，因此 MCP2515 与 CAN 总线收发器之间采用高速光耦进行完全的电气隔离，并且光耦两端电路的电源也必须用电源隔离模块隔离开，这样才能真正起到隔离的作用。在 TJA1050 的 CANH 和 CANL 引脚与地之间连接 2 个 30 pF 的电容，可以过滤 CAN 总线上的高频干扰；2 个二极管可以在总线电压发生瞬变干扰时起保护作用。光耦正常工作时输入电流为 10 mA 左右、内部发光二极管的正向电压降为 1.7 V 左右，因此要特别注意输入端串联电阻的阻值选择。