基于CAN總線(xiàn)中繼器設計及應用

　　CAN總線(xiàn)是一種多主方式的串行通信總線(xiàn)，具有優(yōu)良的穩定性、實(shí)時(shí)性、遠程通信能力以及超強的硬件CRC糾錯等特性，使用戶(hù)能組建穩定、高效的現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。CAN總線(xiàn)技術(shù)的應用不再僅限于汽車(chē)行業(yè)，而是擴展到了機械、紡織、控制、智能大廈、電力系統、安防監控等領(lǐng)域，并被公認為是最有前途的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。然而由于受制于CAN收發(fā)器，CAN總線(xiàn)通信距離和網(wǎng)絡(luò )中節點(diǎn)數被分別限制在10km和110個(gè)之內。但是在稍大型的CAN總線(xiàn)系統中，這往往是不夠的，這時(shí)就需要用CAN總線(xiàn)中繼器對CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展。

　　CAN中繼器是系統組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)設備之一，使用中繼器可以提高網(wǎng)絡(luò )設計的靈活性，并且通過(guò)中繼器還可以連接兩個(gè)不同波特率的CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )；在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )間進(jìn)行數據轉發(fā)，極大地擴展其使用范圍。

　　CAN總線(xiàn)以其高可靠性、靈活性及實(shí)時(shí)性廣泛應用于其他領(lǐng)域當中，并逐漸成為這些行業(yè)的主要通訊手段。然而，煤礦井下安全監控系統的監測點(diǎn)多數都在井下和高壓設備的環(huán)境中，受到較強的電磁輻射和耐潮耐腐的考驗，使信號傳輸變得不那么可靠；測點(diǎn)分布廣，而且分布不均勻，使信號傳送變得復雜和困難；系統監測項目多，一般設置在煤礦調度室進(jìn)行集中監測與控制，所以需要安全可靠的遠距離傳輸。CAN總線(xiàn)以其高性能在煤礦井下這樣惡劣的通信環(huán)境中受到青睞。CAN總線(xiàn)中繼器也在煤礦井下安全監控系統中成為了必不可少的關(guān)鍵設備之一。中繼器的重要作用(1)中繼器具有數據轉發(fā)功能擴大了通信距離,但代價(jià)是增大了一些存儲轉發(fā)延時(shí)。(2)中繼器增加了CAN總線(xiàn)節點(diǎn)的最大數目。(3)中繼器提高了CAN總線(xiàn)的通信可靠性。當網(wǎng)絡(luò )出現故障時(shí),一般只影響個(gè)別子網(wǎng)段。(4)性能得到改善。(5)CAN中繼器通過(guò)對初始化參數進(jìn)行設置,可以過(guò)濾報文,減輕CAN總線(xiàn)負擔。

　　使用CAN中繼器延長(cháng)CAN總線(xiàn)距離還有一個(gè)很大的作用是能降低CAN總線(xiàn)電纜的截面積，節約CAN電纜的成本；也用于增加CAN總線(xiàn)的負載能力，成倍的增加所能聯(lián)網(wǎng)的節點(diǎn)數量；也可以作為一個(gè)網(wǎng)橋，使得不同波特率的CAN網(wǎng)絡(luò )可以相互通信；豐富全面的CAN總線(xiàn)濾波設置可以到達特定的效果，屏蔽不需要的信息，減輕目標CAN網(wǎng)絡(luò )的負載；能作為一個(gè)CAN總線(xiàn)的隔離設備，大大降低目標網(wǎng)絡(luò )的受干擾程度；中繼器有著(zhù)極高的轉換效率和極短的傳輸延遲，能適應較大流量的傳輸；中繼器RS422、RS-485標準接口配置，可以方便的用于各類(lèi)臺式機、筆記本等