CAN总线系列讲座第二讲——CAN总线的构成.docx

CAN总线系列讲座第二讲CAN总线的结构一 CAN总线拓扑结构CAN是一种分布式的控制总线，总线上的每一个节点一般来说都比较简单，使用MCU控制器处理CAN总线数据，完成特定的功能；通过CAN总线将各节点连接只需较少的线缆（两根线：CAN_H和CAN_L），可靠性也较高。ISO11898定义了一个总线结构的拓扑：采用干线和支线的连接方式；干线的两个终端都端接一个120欧姆终端电阻；节点通过没有端接的支线连接到总线；对干线与支线的参数都进行了说明。节点n节点1R节点2CAN_HCAN_LCAN总线R图1 CAN_BUS线性网络结构表1 干线与支线的网络长度参数CAN-bus 位速率总线长度支线长度节点距离1Mbps最大40m最大0.3m最大40m5Kbps最大10Km最大6m最大10Km在实际应用中可以通过CAN中继器将分支网络连接到干线网络上，每条分支网络都符合ISO11898标准，这样可以扩大CAN总线通讯距离，增加CAN总线工作节点的数量。CAN总线节点n节点1节点2CAN总线CAN中继器节点m节点1节点2CAN总线CAN中继器节点k节点1节点2CAN总线CAN中继器图2 CAN_BUS线性网络结构拓展二 CAN总线的节点构成总线MCU控制器独立CAN控制器CAN收发器带有CAN控制器的MCUCAN收发器RXTXCAN_HCAN_LCAN_HCAN_LCAN总线图3 CAN总线节点的硬件构成CAN总线节点的硬件构成方案有两种：（1）、MCU控制器+独立CAN控制器+CAN收发器。独立CAN控制器如SJA10000、MCP2515，其中MCP2515通过SPI总线和MCU连接，SJA1000通过数据总线和MCU连接。（2）、带有CAN控制器的MCU+CAN收发器。目前，市场上带有CAN控制器的MCU有许多种，如P87C591、LPC2294、C8051F340等。两种方案的节点构成都需要通过CAN收发器同CAN总线相连，常用的CAN收发器有PCA82C250、PCA82C251、TJA1050、TJA1040等。两种方案的节点构成各有利弊：第一种方案编写的CAN程序是针对独立CAN控制器的，程序可移植性好，编写好的程序可以方便的移植到任意的MCU。但是，由于采用了独立的CAN控制器，占用了MCU的I/O资源，并且电路变得复杂。第二种方案编写的CAN程序是针对特定选用的MCU，例如LPC2294。程序编写好后，不可以移植。但是，MCU控制器中集成了CAN控制器单元，硬件电路变得简单些。推荐CAN总线学习书籍及学习板：1、CAN总线嵌入式开发从入门到实战, 牛跃听 周立功等编著， 北京航空航天大学出版社，2012-1-1，9787512406919该书的当当网网址:/22609565.html?_ddclickunion=P-233673|ad_type=0|sys_id=1#dd_refer=http%3A%2F%2F%2F28961702、CAN总线应用层协议实例解析, 牛跃听 周立功等编著，北京航空航天大学出版社，2014，9787512415652该书的当当网网址:/1310848125.html#ddclick?act=click&pos=1310848125_1_1_p&cat=01.00.00.00.00.00&key=CAN%D7%DC%CF%DF%D3%A6%D3%C3%B2%E3%D0%AD%D2%E9%CA%B5%C0%FD%BD%E2%CE%F6&qinfo=&pinfo=10_1_60&minfo=&ninfo=&custid=&permid=201405101717013833173923