CAN总线与RS-485总线的通信接口设计

　　1 can总线及rs-485总线简介

　　can总线(controller area network)是由德国bosch公司于20世纪80年代专门为汽车电子控制系统开发的一种串行数据通信协议，特别适合应用于分布式控制或实时控制领域。它的应用范围遍及高速网络和低成本的分布式控制系统。can具有以下特点:

　　(1) 无破坏的依据优先权的仲裁;

　　(2) 多主站点依据优先级进行总线访问;

　　(3) 严格的错误检测和界定;

　　(4) 支持远程数据请求;

　　(5) 借助接收滤波的多地址帧传送;

　　(6) 通信介质多样，组合方式灵活;

　　(7) 全系统数据兼容，系统灵活;

　　(8) 最远传输距离为10km(总线传输速率为5kbps)， 最大传输速率为1mbps(总线传输距离为40m)。

　　rs-485标准是美国eia(电子工业联合会)公布的串行通信协议。它比rs-232c标准信号传输距离长、速度快、抗干扰性能好，广泛应用于各种工 业、楼宇、能源等领域。在实际应用中，许多工业控制设备(如plc)都带有rs-485接口。因此，有必要设计can总线与rs-485总线的通信接口电路。

　　2 硬件设计

　　整个通信接口电路由单片机at89c52、can控制器sja1000、can收发器82c250、高速光电耦合器6n137和rs-485收发器 max485组成。如图1所示。单片机at89c52主要完成sja1000的初始化，及can总线 和rs-485总线之间的数据通信任务。sja1000是can控制器82c200的替代产品。它主要由下列功能模块构成:接口管理逻辑、发送缓冲器、接 收缓冲器、接收过滤器、位流处理器、位时序逻辑和错误管理逻辑。除了与82c200兼容之外，它增加了许多新功能:pelican工作模式、读/写访问的 错误计数器、标准和扩展结构信息的接收和发送、可编程的错误限制报警、只听模式和仲裁丢失中断。单片机对sja1000内部寄存器的控制是以访问外部寄存 器的方式进行的。can收发器82c250是can总线控制器和物理总线之间的接口，主要负责提供对总线的差分发送能力和对can控制器的差分接收能力。 它的引脚8(rs)控制3种不同的工作方式的选择:待机、斜率控制和高速。

　　(1) 给rs接上高电平，则82c250以低电流待机方式工作;

　　(2) 若rs通过连接电阻接地，则进入斜率控制方式，该方式可以通过改变电阻的阻值来调节斜率，适用于低速和较短的总线长度的应用场合;

　　(3) 如果rs接地，就选择了高速工作方式。高速光电耦合器6n137实现了can控制器和收发器之间的电气隔离，增强了系统的稳定性和抗干扰能力。rs- 485收发器max485是一种差分平衡型的小功率收发器，包含一个驱动器和一个接收器，使用单+5v电源供电，专门用于ttl协议(即通用于各型cpu 的通信协议)和485标准之间的相互转换，使微控制器可以利用rs-485串行通信协议直接进行串行通信。