CAN—CEPARK硬件经典

这一讲我们详细介绍一下CAN总线通讯模块的硬件设计：CAN总线学习板上CAN通讯模块的设计。包括三个部分：

（1）与CPU的接口；

（2）CAN控制器SJA1000与驱动器82C250接口及其他外围电路；

（3）82C250外围电路。 在选定了CAN控制器SJA1000和CAN驱动器82C250后，我们肯定很想知道它的硬件电路怎么设计。其实这个比较简单，一般我们会遵循下面的步骤：

（1） 在网络上搜索相关的资料，学习一下别人的设计，分析一下各自的优缺点。

（2） 仔细研读SJA1000和82C250的芯片资料，最终确定自己的硬件设计。

（3） 使用EDA软件实施自己的设计，制作PCB电路板，这个过程中需要细心，耐心。

（4） 焊接元器件。焊接过程中中时常检测焊接是否牢固，是否短路。

（5） 接下来就是和软件配合调试了。硬件设计部分就到此为止了。

在CAN总线硬件设计过程中需要注意的地方有以下几点：

（1） 电源的设计。这个应该是所有硬件设计的关键，所以在此也必须提醒一下！

（2） 复位电路的设计。其设计方法分为三类：上电复位；手动按键复位；软件复位； 这三种复位都是可以的，但我认为如果您是初学者，选择硬件复位中的手动按键复位比较好，容易调试的过程中控制。软件复位比较灵活，您可以在程序中控制其复位。

（3） 时钟电路的设计。这部分是非常重要的，不过一般都有成熟的电路，所以不用担心这个。SJA1000有一个可编程的时钟输出，可以连接到CPU的时钟输入管脚，提供时钟信号。但是对于初学者而且对面积要求又不是很苛刻的，建议您给CPU一个单独的晶振电路提供时钟信号。

（4） CANH和CANL管脚上最好增加电容滤波，提高抗干扰，电阻限流电路，提高电路保护。

（5） 匹配电阻电路设计。

  我相信大家如果考虑到了这5个方面的问题，而且搞清楚了，您设计的电路应该没有问题。下一部的工作就是准备相关的只是，进行软件设计。 电路如下：

 

1 SJA1000与CPU接口

我们在学习单片机原理的时候，我相信大家都学习过RAM，ROM，I/O口扩展。大家可以把SJA1000看作一个外部的RAM，扩展电路十分简单。SJA1000支持两种模式单片机的连接，我们选用的是8051系列的单片机，所以选择的是Intel模式。

（1）SJA1000的数据线和地址线是共用的，STC89C52的数据线和地址线也是共用的，这就更加方便了，直接连接就OK了。

（2）既然数据线和地址线共用，必须区分某一时刻，AD线上传输的是地址还是数据，所以就需要连接地址锁存信号 ALE。

（3）随便使用一个单片机管脚作为SJA1000的片选信号，我们学习板使用的是P20。当然你也可以直接接地。

（4）读写信号直接和单片机连接就行了，就不必多说了！

（5）我们采用单片机的IO口线控制SJA1000的RST管脚，是为了软件可以实现硬复位SJA1000芯片。

（6）SJA1000的中断管脚连接单片机的INT1外部中断。当收到一包数据后，通知CPU。

2 SJA1000与82C250的接口及其他外围电路

（1）SJA1000有两路发送和接收管脚，CAN总线学习板使用了第0路。与82C250的连接比较简单，直接连接就可以了。但应该数据发送和接收管脚不要接反了。而且我们增加了通讯状态指示灯，便于调试。

（2）时钟电路：SJA1000的最高时钟可达24M，我们学习板使用的是16M的晶振。另外增加了一个启动电阻R9（10M欧姆）。

（3）  82C250外围电路

 CANH和CANL管脚增加阻容电路，滤除总线上的干扰，提高系统稳定性。

 RS管脚为斜率电阻输入。通过这个管脚来选择82C250的工作模式：高速模式（应用与对数据传输速率高的情况，通讯数据线最好是屏蔽的）；斜率模式（速度较低，通讯线可以是普通的双绞线）。准备模式（应用于对功耗要求比较高的场合）。我们的学习板采用的是斜率模式，方便大家学习。

 J3是外部总线的连接口，J4是终端电阻的选择端。

 到现在为止，CAN总线学习的硬件部分就介绍完了，其实还有很多地方值得讨论，比如隔离的问题，但是为了进行助学活动，考虑成本因素，隔离暂时没有加入学习版，但是对于初学者来说已经完全够用了。相信这块CAN开发板能够为你的总线学习带来方便