分析及應用CAN接口典型電路

CAN總線(xiàn)簡(jiǎn)介CAN是Controller Area Network 的縮寫(xiě)，目前CAN總線(xiàn)被廣泛的應用在汽車(chē)電子領(lǐng)域和工業(yè)的現場(chǎng)總線(xiàn)中，相比于RS485而言，CAN總線(xiàn)具有如下特點(diǎn)：

通信速率可達到1Mbps(通信距離小于40米);

通信距離可達10Km(通信速率小于5Kbps);

無(wú)主從之分，任意節點(diǎn)之間可以進(jìn)行數據交互;

仲裁機制明顯，多節點(diǎn)同時(shí)通信不會(huì )造成總線(xiàn)擁堵;

錯誤處理機制豐富，可保證CAN通信的穩定可靠;

標識符ID有標準幀(11位ID)和擴展幀(29位ID)之分;

硬件設計思路本文主要介紹片上CAN接口電路的設計，不討論SJA1000的硬件設計。

現在mcu種類(lèi)繁多，片上資源豐富，很多8位、32位單片機都帶有片上CAN資源，所以用戶(hù)在使用片上CAN總線(xiàn)時(shí)主要考慮選擇合適的電平轉換芯片就可以，這樣可大大降低設計的難度，而且還能提高硬件的穩定性。

在用單片機設計CAN接口電路的時(shí)候，必須要考慮電平的轉換情況，所以有兩個(gè)問(wèn)題你要有概念：

單片機的電平是TTL電平;

CAN的電平是以CANH、CANL兩線(xiàn)之間的差分電壓定義的;

TTL電平與CAN電平不兼容;

所以在設計電路的時(shí)候，必須想到要電平轉換，這也是該電路的設計核心，幸好很多半導體公司都替你想好了，所以你只需要選擇一款合適的CAN收發(fā)器芯片就可以了。常用的CAN收發(fā)器芯片有：42675，PCA82C250等。

CAN典型電路以片上CAN資源為核心，配合CAN收發(fā)芯片所設計的電路如下：

從圖中可以看出，CAN接口電路非常簡(jiǎn)單，這種接口類(lèi)的技術(shù)，一般硬件電路教簡(jiǎn)單，麻煩的是協(xié)議。

抗干擾設計

通訊隔離

為了提高CAN總線(xiàn)的穩定性，一般將CAN總線(xiàn)與單片機網(wǎng)絡(luò )隔離開(kāi)來(lái)，與RS485電路不同的是，CAN總線(xiàn)與單片機相關(guān)的引腳只有兩個(gè)，所以使用一個(gè)雙通道數字隔離芯片就可以完成了，隔離電路如下圖所示。

限流保護

防止CAN總線(xiàn)的電流過(guò)大將芯片燒壞，可以在總線(xiàn)上串入自恢復保險絲，當電流過(guò)大時(shí)，保險絲熔斷，電流恢復正常時(shí)保險絲自恢復。