【正文】 。 報(bào)文傳送由 4 種 不同類(lèi)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(yuǎn)程幀 通過(guò)總線單元發(fā)送，以請(qǐng)求發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀； 出錯(cuò)幀 由檢測(cè)出總線錯(cuò)誤的任何單元發(fā)送； 超載幀 用于提供當(dāng)前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲。 數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀借助幀間空間與當(dāng)前幀分開(kāi)。 3 同步 同步機(jī)制 ＣＡＮ總線的位同步只有在節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到“隱性位”（邏輯１）到“顯性位”（邏輯０）的跳變時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，當(dāng)跳變沿不位于位周期的同步段之內(nèi)時(shí)將會(huì)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(diǎn)之前為正的相位誤差；如果跳變沿位于同步段之前采樣點(diǎn)之后為負(fù)的相位誤差。 相位誤差源于節(jié)點(diǎn)的振蕩器漂移，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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(lèi)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(shí)通過(guò)一個(gè)下降沿（幀起始）來(lái)完成，此時(shí)不管有沒(méi)有相位誤差，所有節(jié)點(diǎn)的位時(shí)間重新開(kāi)始。強(qiáng)迫引起硬同步的跳變沿位于重新開(kāi)始的位時(shí)間的同步段之內(nèi)。 重同步 在消息幀的隨后位中，每當(dāng)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(huì)引起一次重同步。重同步機(jī)制可以根據(jù)跳變沿增長(zhǎng)或者縮短位時(shí)間以調(diào)整采樣點(diǎn)的位置，保證正確采樣。 ＣＡＮ協(xié)議的位填充機(jī)制除實(shí)現(xiàn)仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)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(jī)會(huì)，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(yīng)用 典型 CAN總線器件及其應(yīng)用 4 CAN BUS 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)舉例 CAN總線的突出優(yōu)點(diǎn)使其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展，這使得許多器件廠商競(jìng)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(jià)的 CAN總線器件又進(jìn)一步促進(jìn)了 CAN總線應(yīng)用的迅速推廣。目前， CAN已不僅是應(yīng)用于某些領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線，它正在成為微控制器的系統(tǒng)擴(kuò)展及多機(jī)通信接口。下表列出了一些主要的 CAN總線產(chǎn)品，這里僅對(duì)典型的芯片加以介紹。 典型 CAN總線器件及其應(yīng)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(jī)。 ? 結(jié)構(gòu)分兩種類(lèi)型，獨(dú)立 IC或與單片機(jī)集成在一起， 82C200（ SJA1000）屬于前者。 ? 屬于后者的有： PHILIPS的 87C59 LPC2119，西門(mén)子的 C167C， INTEL的 80C196CA等。 ? 都遵循 ，掌握其中一種就可觸類(lèi)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(shí)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(duì)于不同型號(hào)的 CAN總線通信控制器，實(shí)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(duì) CAN控制器的結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)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(gè)獨(dú)立的 CAN控制器，它在汽車(chē)和普通的工業(yè)應(yīng)用上有先進(jìn)的特征，適合于多種應(yīng)用特別在系統(tǒng)優(yōu)化診斷和維護(hù)方面非常重要。 SJA1000獨(dú)立的 CAN控制器有 2個(gè)不同的操作模式： 1 BasicCAN模式： 和 PCA82C200兼容。 BasicCAN模式是上電后默認(rèn)的操作模式，因此用 PCA82C200開(kāi)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(qiáng)功能，使SJA1000能應(yīng)用于更寬的領(lǐng)域。 工作模式通過(guò)時(shí)鐘分頻寄存器中的 CAN模式位來(lái)選擇，復(fù)位時(shí)默認(rèn)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(yàn)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(guò)復(fù)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(chǔ)一個(gè)完整的擴(kuò)展的或標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文。當(dāng)主控制器初始發(fā)送時(shí)，接口管理邏輯會(huì)使 CAN核心模塊從發(fā)送緩沖器讀CAN報(bào)文。 驗(yàn)收濾波器： 通過(guò)這個(gè)可編程的濾波器能確定主控制器要接收哪些報(bào)文。 接收 FIFO： 用于存儲(chǔ)所有收到的報(bào)文，儲(chǔ)存報(bào)文的多少由工作模式?jīng)Q定，最多能存儲(chǔ) 32個(gè)報(bào)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(duì)總線提供差動(dòng)發(fā)送能力，對(duì) CAN控制器提供差動(dòng)接收能力。又稱(chēng)為總線驅(qū)動(dòng)器。 ? 符合 ISO11898標(biāo)準(zhǔn)，最高速率 1Mbps； ? 抗汽車(chē)環(huán)境瞬間干擾，具有保護(hù)總線能力； ? 斜率控制，降低射頻干擾 RFI； ? 熱保護(hù)以及電源和地短路保護(hù)； ? 低電流待機(jī)模式； ? 未上電的節(jié)點(diǎn)對(duì)總線無(wú)影響； ? 可連接 110個(gè)節(jié)點(diǎn)； ? 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(jí)對(duì)電源、地或負(fù)載短路。雖然短路出現(xiàn)時(shí)功耗增加但不至于損壞器件。若結(jié)溫超過(guò) 160℃ ，則兩個(gè)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(dòng)有助于抑制汽車(chē)等惡劣電器環(huán)境下的瞬變干擾。 4 CAN BUS 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)舉例 CAN BUS節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)舉例 CANbus采用總線網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上至少需要有 2個(gè)CANbus 節(jié)點(diǎn)存在。在總線的 2個(gè)終端，各需要安裝 1個(gè) 120?的終端電阻；如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目大于 2個(gè)，中間節(jié)點(diǎn)就不要求安裝 120?終端電阻。 終端電阻 CANbus 節(jié)點(diǎn) 1 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 2 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 3 CANH CANL 節(jié)點(diǎn) 4 CANH CANL 圖 CAN總線網(wǎng)絡(luò)拓樸示意圖 4 CAN BUS 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)舉例 雖然每一個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)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(diǎn)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(diǎn)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(huà)圖說(shuō)明 CAN總線信號(hào)傳輸原理？