嵌入式系統的CAN總線(xiàn)接口電路設計

　　CAN總線(xiàn)概述

　　CAN總線(xiàn)即控制器局域網(wǎng)絡(luò )，是現場(chǎng)總線(xiàn)之一，由德國B(niǎo)osch公司為汽車(chē)的監測、控制系統而設計的總線(xiàn)式串行通訊網(wǎng)絡(luò )，適合于工業(yè)過(guò)程控制設備和監控設備之間的互聯(lián)。是一種多主方式的串行通訊總線(xiàn)，基本設計規范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。主要應用于汽車(chē)電控制系統、電梯控制系統、安全監控系統、醫療儀器、紡織機械、船舶運輸等方面。CAN具有下下列主要特性：①低成本；②遠距離傳輸（長(cháng)達lOKm）；③高速的數據傳輸速率；④可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；⑤可靠的錯誤處理和檢錯機制；⑥發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動(dòng)重發(fā)；⑦節點(diǎn)在錯誤嚴重的情況下具有自動(dòng)退出總線(xiàn)的功能。

　　嵌入式系統的CAN接口電路

　　圖2是嵌入式微處理器S3C44BOX的CAN接口電路圖。如圖所示，ARM和SJA1000以總線(xiàn)方式連接，由于A(yíng)RM信號為3.3伏，而CAN總線(xiàn)控制器電平為5伏，所以所有信號之間均需要電平轉換，本例中使用了QS34X245作為電平轉換芯片。 QS34X245為80引腳的雙例直插芯片，它既有電平轉換功能（5V變到3.3V），又是一個(gè)總線(xiàn)開(kāi)關(guān)和隔離器件。QS34X245內提供一組32位高速CMOS兼容的總線(xiàn)開(kāi)關(guān)，當輸出使能端OEn（n為1～4）為低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)通，連能總線(xiàn)A和總線(xiàn)B；當輸出使能端OEn為高電平時(shí)，則開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，總線(xiàn) A和總線(xiàn)B隔離。OE1控制總線(xiàn)A和總線(xiàn)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A(yíng)RM總線(xiàn)非復用，而SJA1000總線(xiàn)復用，所以必須通過(guò)邏輯產(chǎn)生地址鎖存信號 ALE，在本例中該信號由芯片GAL22V10產(chǎn)生。SJA1000的片選、讀寫(xiě)信號均采用arm總線(xiàn)信號，ALE信號由讀寫(xiě)信號和地址信號通過(guò)GAL產(chǎn)生。在寫(xiě)SJA1000寄存器時(shí)，首先往總線(xiàn)的一個(gè)地址寫(xiě)數據，作為地址，讀寫(xiě)信號無(wú)效，ALE變化產(chǎn)生鎖存信號；然后寫(xiě)另外一個(gè)地址，讀寫(xiě)信號有效，作為數據。上述邏輯完全通過(guò)GAL產(chǎn)生。此外，CAN總線(xiàn)需要在兩線(xiàn)問(wèn)加一個(gè)120歐電阻。