CAN总线+单片机实现通信网络设计

，AT89C55与RS-485总线接口电路及AT89C55与CAN总线物理层专用接口电路的对比连接图如图2所示。

　　由图2的对比中可以看出，PCA82C250与AT89C55的硬件连接比MAX485与AT89C55的硬件连接还要简单，因为，PCA82C250的通信过程无需接收与发送的硬件转换控制，仅由软件来控制接浮时，CAN总线表现为"隐性"位数值，即CANH和CANL为悬浮态(VCAHN≈CANL≈VCC/2，相当于关闭总线)，这为具有"休眠"功能的系统提供了网络安全保障;当TXD端输入为低电平时，CAN总线表现为"显性"位数值(向总线传送有效数据位)，即CANH输出高电压(约3.5V，当VCC为5V时)、CANL输出低电平(约1.5V,当Vcc为5V时)。显然，在多主机条件下，"显性"位和"隐性"位的引入，可在总线上实现非破坏性总线仲裁，以裁决哪一个主设备应是下一个占有总线的设备。由于没有用到PCA82C250参考电压的输出值，因此，PCA82C250的5脚可悬空，而8脚所接的电阻RS用于控制CAN总线的输出脉冲的上升、下降沿的斜率，以降低总线的射频干扰。当RS上的电阻大于0.75CC时，PCA82C250芯片进入低功耗待机状态;当RS上的电压小于0.3Vcc时，PCA82C250进入高速通信状态;当RS上的电压处于0.4Vcc至0.6Vcc之间时，PCA82C250进入CAN总线输出脉冲上升、下降沿的斜率控制通信状态，其斜率大小与RS上的电压成正比。

　　图2中，二个通信系统的软件几乎相同。当采用PCA82C250的作为总线接口替代原有的MAX485时，在软件上所做的变更有：首先，可取消RS-485总线的通信方向控制指令部分，因为CA7402097N总线接口已不需要此功能;其次，RS-485总线在总线发送时，由于发送、接收控制端已连接在一起，即自动关闭了总线数据接收功能，而CAN总线接口在总线数据发送的同时也在进行总线数据的接收(CAN总线接口不提供通信接收、发送数据的分离控制功能)，因此，在软件设计上对此应有所考虑。当然，这为多机通信系统中的总线数据冲突的软件识别与仲裁提供了条件。

　　当需要MCU与通信网络之间的电气隔离时，可在MCU与CAN总线的物理层专用接口电路之间增加2个光电隔离器件(如6N137光电隔离电路)，即可实现MCU与通信网络之间的电气隔离。

　　5 结论

　　软件上仅做少许修改，甚至不修改原有的RS-485总线的通信软件就能适应新的系统工作。必要时通过修改原有的RS-485总线的通信软件即可实现多主式多机数据通信，充分利用了CAN总线物理层的优势。在硬件方面，能够以简单的形式、较低的价格、较高的性能构造出极具竞争力的分布式测控系统，使多机互连的分布式测控系统的通信网络性能得以提升。