【正文】 。 報文傳送由 4 種 不同類型的幀表示和控制： 數(shù)據(jù)幀 攜帶數(shù)據(jù)由發(fā)送器至接收器； 遠程幀 通過總線單元發(fā)送，以請求發(fā)送具有相同標識符的數(shù)據(jù)幀； 出錯幀 由檢測出總線錯誤的任何單元發(fā)送； 超載幀 用于提供當前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲。 數(shù)據(jù)幀和遠程幀借助幀間空間與當前幀分開。 3 同步 同步機制 ＣＡＮ總線的位同步只有在節(jié)點檢測到“隱性位”（邏輯１）到“顯性位”（邏輯０）的跳變時才會產(chǎn)生，當跳變沿不位于位周期的同步段之內(nèi)時將會產(chǎn)生相位誤差。該相位誤差就是跳變沿與同步段結(jié)束位置之間的距離。 如果跳變沿發(fā)生在同步段之后采樣點之前為正的相位誤差；如果跳變沿位于同步段之前采樣點之后為負的相位誤差。 相位誤差源于節(jié)點的振蕩器漂移，網(wǎng)絡節(jié)點之間的傳播延遲以及噪聲干擾等。ＣＡＮ協(xié)議規(guī)定了兩種 類型的同步： 硬同步和 重同步 。 3 同步 硬同步 硬同步只在總線空閑時通過一個下降沿（幀起始）來完成，此時不管有沒有相位誤差，所有節(jié)點的位時間重新開始。強迫引起硬同步的跳變沿位于重新開始的位時間的同步段之內(nèi)。 重同步 在消息幀的隨后位中，每當有從“隱性位”到“顯性位”的跳變，并且該跳變落在了同步段之外，就會引起一次重同步。重同步機制可以根據(jù)跳變沿增長或者縮短位時間以調(diào)整采樣點的位置，保證正確采樣。 ＣＡＮ協(xié)議的位填充機制除實現(xiàn)仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場和ＣＲＣ序列的數(shù)據(jù)的透明性外，還增加了從 “ 隱性位 ” 到 “ 顯性位 ” 跳變的機會，也就是增多重同步的數(shù)量，提高同步質(zhì)量。 1 2 3 CAN通信控制器 82C200 SJA1000 CAN控制器 PCA82C250 CAN 收發(fā)器 典型CAN總線器件及應用 典型 CAN總線器件及其應用 4 CAN BUS 節(jié)點設計舉例 CAN總線的突出優(yōu)點使其在各個領域的應用得到迅速發(fā)展，這使得許多器件廠商競相推出各種 CAN總線器件產(chǎn)品，已逐步形成系列。 而豐富廉價的 CAN總線器件又進一步促進了 CAN總線應用的迅速推廣。目前， CAN已不僅是應用于某些領域的標準現(xiàn)場總線，它正在成為微控制器的系統(tǒng)擴展及多機通信接口。下表列出了一些主要的 CAN總線產(chǎn)品，這里僅對典型的芯片加以介紹。 典型 CAN總線器件及其應用 1 CAN通信控制器 82C200 ? 完成 CAN規(guī)范所規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層大部分功能。 ? 有微處理器接口，易于連接單片機。 ? 結(jié)構(gòu)分兩種類型，獨立 IC或與單片機集成在一起， 82C200（ SJA1000）屬于前者。 ? 屬于后者的有： PHILIPS的 87C59 LPC2119，西門子的 C167C， INTEL的 80C196CA等。 ? 都遵循 ，掌握其中一種就可觸類旁通。 1 CAN通信控制器 82C200 CAN的通信協(xié)議主要由 CAN控制器完成。 CAN控制器主要由實現(xiàn) CAN總線協(xié)議部分和與微控制器接口部分電路組成。 對于不同型號的 CAN總線通信控制器，實現(xiàn) CAN協(xié)議部分電路的結(jié)構(gòu)和功能大都相同，而與微控制器接口部分的結(jié)構(gòu)及方式存在一些差異。 這里主要以 PHILIPS82C200為代表對 CAN控制器的結(jié)構(gòu)、功能及應用加以介紹。 1 CAN通信控制器 82C200 1 CAN通信控制器 82C200 1 CAN通信控制器 82C200 2 SJA1000 CAN控制器 SJA1000是一個獨立的 CAN控制器，它在汽車和普通的工業(yè)應用上有先進的特征，適合于多種應用特別在系統(tǒng)優(yōu)化診斷和維護方面非常重要。 SJA1000獨立的 CAN控制器有 2個不同的操作模式： 1 BasicCAN模式： 和 PCA82C200兼容。 BasicCAN模式是上電后默認的操作模式，因此用 PCA82C200開發(fā)的已有硬件和軟件，可以直接在 SJA1000上使用而不用作任何修改。 2 PeliCAN模式： 是新的操作模式。它能夠處理所有。而且它還提供一些增強功能，使SJA1000能應用于更寬的領域。 工作模式通過時鐘分頻寄存器中的 CAN模式位來選擇，復位時默認模式是 Basic CAN模式。 2 SJA1000 CAN控制器 CAN控制器 SJA1000在系統(tǒng)中的位置 傳感器 執(zhí)行元件 MMI 模塊控制器 CAN控制器 CAN收發(fā)器 TX RX 傳感器 執(zhí)行元件 MMI 微控制器 SJA1000 82C250 TX RX CAN總線 分布模塊 1 分布模塊 2 2 SJA1000 CAN控制器 發(fā)送緩沖區(qū) 驗收濾波器 接收FIFO 核心模塊 接口管理邏輯 主控制器 收發(fā)器 SJA1000 CAN總線線路 2 SJA1000 CAN控制器 CAN核心模塊： 根據(jù) CAN規(guī)范控制 CAN幀的發(fā)送和接收。 接口管理邏輯： 用于連接外部主控制器。 SJA1000通過復用的地址 /數(shù)據(jù)總線，與主控制器聯(lián)系。 發(fā)送緩沖器： 用于存儲一個完整的擴展的或標準的報文。當主控制器初始發(fā)送時，接口管理邏輯會使 CAN核心模塊從發(fā)送緩沖器讀CAN報文。 驗收濾波器： 通過這個可編程的濾波器能確定主控制器要接收哪些報文。 接收 FIFO： 用于存儲所有收到的報文，儲存報文的多少由工作模式?jīng)Q定，最多能存儲 32個報文。 3 PCA82C250 CAN 收發(fā)器 ? PCA82C250是 CAN協(xié)議控制器和物理總線的接口。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對 CAN控制器提供差動接收能力。又稱為總線驅(qū)動器。 ? 符合 ISO11898標準，最高速率 1Mbps； ? 抗汽車環(huán)境瞬間干擾，具有保護總線能力； ? 斜率控制，降低射頻干擾 RFI； ? 熱保護以及電源和地短路保護； ? 低電流待機模式； ? 未上電的節(jié)點對總線無影響； ? 可連接 110個節(jié)點； ? 工作溫度 40～ +125℃ 。 3 PCA82C250 CAN 收發(fā)器 內(nèi)部具有限流電路，可防止發(fā)送輸出級對電源、地或負載短路。雖然短路出現(xiàn)時功耗增加但不至于損壞器件。若結(jié)溫超過 160℃ ，則兩個輸出端電流限將減小，從而限制了芯片溫升。器件的所有其他部分將繼續(xù)工作。雙線差分驅(qū)動有助于抑制汽車等惡劣電器環(huán)境下的瞬變干擾。 4 CAN BUS 節(jié)點設計舉例 CAN BUS節(jié)點設計舉例 CANbus采用總線網(wǎng)絡拓樸結(jié)構(gòu)，在一個網(wǎng)絡上至少需要有 2個CANbus 節(jié)點存在。在總線的 2個終端，各需要安裝 1個 120?的終端電阻；如果節(jié)點數(shù)目大于 2個，中間節(jié)點就不要求安裝 120?終端電阻。 終端電阻 CANbus 節(jié)點 1 CANH CANL 節(jié)點 2 CANH CANL 節(jié)點 3 CANH CANL 節(jié)點 4 CANH CANL 圖 CAN總線網(wǎng)絡拓樸示意圖 4 CAN BUS 節(jié)點設計舉例 雖然每一個節(jié)點根據(jù)應用系統(tǒng)的任務有各自控制功能，但完成 CANbus信息交換的功能是相同的。 CAN bus節(jié)點一般由微處理器、 CAN控制器、 CAN收發(fā)器三部分組成。 圖 CAN bus節(jié)點示意圖 傳送安全性和故障處理 典型故障－ 1： CanLow 斷路 示波儀判斷 典型故障－ 2： Canhigh 斷路 示波儀判斷 典型故障－ 3： CanLow 與電瓶短接 示波儀判斷 典型故障－ 4： CanLow 與地短接 示波儀判斷 典型故障－ 5： CanLow與 Canhigh短接 示波儀判斷 典型故障－ 6： CanLow與 Canhigh交叉連接 示波儀判斷 畫圖說明 CAN總線信號傳輸原理？