嵌入式系统的CAN总线接口电路设计

接线图 2023年05月15日 20:29 273 admin

　　CAN总线概述

　　CAN总线即控制器局域网络，是现场总线之一，由德国Bosch公司为汽车的监测、控制系统而设计的总线式串行通讯网络，适合于工业过程控制设备和监控设备之间的互联。是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。主要应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监控系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等方面。CAN具有下下列主要特性：①低成本；②远距离传输（长达lOKm）；③高速的数据传输速率；④可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；⑤可靠的错误处理和检错机制；⑥发送的信息遭到破坏后，可自动重发；⑦节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。

　　嵌入式系统的CAN接口电路

　　图2是嵌入式微处理器S3C44BOX的CAN接口电路图。如图所示，ARM和SJA1000以总线方式连接，由于ARM信号为3.3伏，而CAN总线控制器电平为5伏，所以所有信号之间均需要电平转换，本例中使用了QS34X245作为电平转换芯片。 QS34X245为80引脚的双例直插芯片，它既有电平转换功能（5V变到3.3V），又是一个总线开关和隔离器件。QS34X245内提供一组32位高速CMOS兼容的总线开关，当输出使能端OEn（n为1～4）为低电平时，开关通，连能总线A和总线B；当输出使能端OEn为高电平时，则开关断开，总线 A和总线B隔离。OE1控制总线A和总线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ARM总线非复用，而SJA1000总线复用，所以必须通过逻辑产生地址锁存信号 ALE，在本例中该信号由芯片GAL22V10产生。SJA1000的片选、读写信号均采用arm总线信号，ALE信号由读写信号和地址信号通过GAL产生。在写SJA1000寄存器时，首先往总线的一个地址写数据，作为地址，读写信号无效，ALE变化产生锁存信号；然后写另外一个地址，读写信号有效，作为数据。上述逻辑完全通过GAL产生。此外，CAN总线需要在两线问加一个120欧电阻。

　　嵌入式系统的CAN总线接口电路设计第1张