CAN 是国际上应用很广泛的一种现场总线,MCS96 系列单片机是目前在工业界推广应用较广泛的嵌入式控制器,其87C196CA 单片机内核本身带有CAN 控制器,支持标准和扩展的信息帧,即遵循CAN2.0A 和CAN2.0B 协议。由此而构成的CAN 总线支持分布式控制和实时控制,其串行通信方式灵活可靠,传输距离较远。由于CAN 总线具有通信速率高、工作可靠性高、现场抗干扰能力强、网络连接方便和性能价格比高等优点,在汽车发动机控制部件、汽车抗滑系统、工业自动化、机床、电梯控制等领域得到了较为广泛的应用。
2 硬件构成
2. 1? CAN 总线连接
基于CAN 总线的两个87C196 单片机网络联接时,分别将单片机的CAN接收、发送两根线通过PCA82C250 CAN总线收发器联接到CAN总线上,构成多微控制器CAN总线连接。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤,其总线连接如图1 所示。
图2 CAN 控制器方框图
2. 3 CAN 总线收发器
PCA82C250是CAN协议控制器和物理传输线路之间的接口,是影响网络性能的关键因素。它对总线提供差动发送能力,并对CAN控制器提供差动接收能力,其最高传输速率可达1Mbit/s。其主要特点是芯片内部具有限流电路,可以防止输出级对电源、地或负载短路;由于采用差动接收发方式,因此有较强的抗电磁干扰能力;具有低电流节电待机工作模式;该CAN总线收发器至少可以连接110个节点。利用PCA82C250还可以方便地在CAN控制器与驱动器之间建立光电隔离,以实现总线上各节点间的电气隔离。