2
1Mbps(此时通信距离最长为 40m)。 CAN 上的节点数主要决定于总线驱动电路，目前可达 110 个；报文标识符可达 2032
种（CAN2.0A），而扩展标准（CAN2.0B）的报文标识符几乎不受限制。
1.3 CAN 总线通信系统拓扑结构
CAN 在物理结构上属于总线式通信网络。系统的
CAN 总线接口电路主要包括：单片机、控制器接口、总线收发器和看门狗电路等。 采用 Philips 公司生产的 SJA1000 控制器和与其配套的 82C250CAN 收发器。按照 CAN 总线物理层协议选择总线介质，设计布线方案，连接成 CAN 网络。双绞屏蔽线可设两 套，在两套介质上同时进行信息传输，接收方只用一个介质。在冗余和非冗余段的连 接临界点处进行总线切换。
1.2 CAN的主要技术特点 ............................................... 2 1.3 CAN总线通信系统拓扑结构 ......................................... 3 2 CAN总线接口电路设计 ................................................. 3 2.1 总体方案设计 .................................................... 3 2.2 各模块电路的设计 ................................................ 4
PHILIP company are described in the production of the high integration of the controller LAN communication controller SJA1000, and 82 c250 as the transceiver CAN bus interface circuit hardware design method of controller is introduced and the characteristics of transceiver and watchdog chip, internal structure, the structure of the register and address assignment, illustrate a common type of CAN bus design and development. Some problems that should pay attention to explore applications.
（5）帧间空隙 位于数据帧和远地帧与前面的信息帧之间，由帧间空隙和总线空 闲状态组成。帧间空隙是必要的，在此期间， CAN 不进行新的帧发送，为的是 CAN 控 制器在下次信息传递前有时间进行内部处理操作。当总线空闲时 CAN 控制器方可发送 数据。
1.1.2电气参数及信号表示
总线上的数据采用不归零编码方式（NRZ），可具有两种互补的逻辑值之一：显性 及隐性。CAN 总线中各节点使用相同的位速率。它的每位时间由同步段、传播段、相 位缓冲段 1 及相位缓冲段 2 组成。发送器在同步段前改变输出的位数值，接受器在两 个相位缓冲段间采样输入位值，而两个相位缓冲段长度可自由调节，以保证采样的可 靠性。另外，CAN 总线采用时钟同步技术来保证通讯的同步。
1.2 CAN 的主要技术特点
CAN 网络上的节点不分主从，任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发 送信息，通信方式灵活，利用这一特点可方便地构成多机备份系统
CAN 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送 接收数据，无需专门的"调度"
CAN 的直接通信距离最远可达 10km（速率 5kbps 以下）；通信速率最高可达
CAN 总线以报文为单位进行信息交换，报文中含有标示符（ID），它既描述了数据 的含义又表明了报文的优先权。CAN 总线上的各个协点都可主动发送数据。当同时有 两个或两个以上的节点发送报文时，CAN 控制器采用 ID 进行仲裁。ID 控制节点对总 线的访问。发送具有最高优先权报文的节点获得总线的使用权，其他节点自动停止发 送，总线空闲后，这些节点将自动重发报文。 CAN 支持四类信息帧类型。
摘要
介绍了采用 PHILIP 公司生产的控制器局域网的高度集成的通信控制器 SJA1000 和 82C250 作为收发器的 CAN 总线接口电路的硬件设计方法，介绍了控制器和收发器 及看门狗芯片的特点、内部结构、寄存器结构及地址分配，说明一种通用型 CAN 总线 的设计和开发.探讨应用中需注意的一些问题。 关键词：CAN 总线；控制器；收发器；电路设计
1.1.1 CAN协议
CAN总线采用分层结构，规范规定了任意两个节点之间的兼容性。包括电气特件
利数据解释协议。
CAN 协议可分为：目标层、传送层、物理层。其中目标层和传送层包括了 ISO/OSI 定义的数据链路的所有功能。目标层的功能包括：确认要发送的信息；位应用层提供 接口。传送层功能包括：数据帧组织：总线仲裁：检错、错误报告、错误处理。
I
目次
摘要.................................................................... I 1 绪论 ................................................................ 1
1.1 CAN总线简介 ..................................................... 1 1.1.1 CAN协议 ................................................... 1 1.1.2 电气参数及信号表示 ......................................... 2
（1）数据帧 CAN 协议有两种数据帧类型标准 2.0A 和标准 2.0B。两者本质的 不同在于 ID 的长度不同。在 2.0A 类型中，ID 的长度为 l l 位；在 2.0B 类型中 ID 为 29 位。一个信息震中包括 7 个主要的域：
帧起始域——标志数据帧的开始，由一个显性位组成。 仲裁域——内容由标示符和远程传输请求位（RTR）组成，RTR 用以表明此信息帧 是数据帧还是不包含任何数据的远地请求帧。当 2.0A 的数据帧和 2.0B 的数据帧必须 在同一条总线上传输时，首先判断其优先权，如果 ID 相同，则非扩展数据帧的优先
2.2.1 单片机最小系统 ............................................. 4 2.2.2 CAN总线接口控制电路设计 ................................... 5
2.2.2.1SJA1000 简介 .......................................... 5 2.2.2.2 基于SJA1000 的控制电路设计 ........................... 10 2.2.3 CAN总线收发电路设计 ...................................... 11 2.2.3.1CAN总线收发器 82C250 介绍 ............................. 11 2.2.3.2 基于 82C250 收发电路设计 ............................. 14 2.2.4 复位、监控电路设计 ........................................ 15 2.2.4.1X5045P简介 ........................................... 15 2.2.4.2 基于X5045P的电路设计 ................................ 18 2.2.5 电源设计 .................................................. 18 2.3 接口电路总体电路原理图 ......................................... 19 3 结束语 ............................................................. 21 参考文献 .............................................................. 22 附录 1: 接口电路总体电路原理图 ......................................... 23
组成：帧起始、仲裁域、控制域、校验域、应答域、帧结束。 （3）错误指示帧 由错误标志和错误分界两个域组成。接收节点发现总线上的报
文有误时，将自动发出“活动错误标志”其他节点检测到活动错误标志后发送“错误 认可标志”。
（4）超载帧 由超载标志和超载分隔符组成。超载帧只能在一个帧结束后开始。 当接收方接收下一帧之前，需要过多的时间处理当前的数据，或在帧问空隙域检测到 显性电平时，则导致发送超载帧。
II
1 绪论
1.1 CAN总线简介
CAN[Control（Controller） Area Network]是控制(器)局域网的简称。CAN 是一 种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，最初由德国 Bosch 公司 80 年代 用于汽车内部测试和控制仪器之间的数据通信。目前 CAN 总线规范已被国际标准化组 织 ISO 制订为国际标准 ISO11898，并得到了 Motorola，Intel ，Philips 等大半导体 器件生产厂家的支持，迅速推出各种集成有 CAN 协议的产品。目前 CAN 总线主要用于 汽车自动化领域，如发动机自动点火、注油、复杂的加速刹车控制（ASC）、抗锁定刹 车系统（ABS）和抗滑系统等。BENZ、BMW 等著名汽车上已经采用 CAN 来满足上述功能。 在工业过程控制领域，CAN 也得到了广泛的应用。