图2-4 SJA1000控制电路
2.2.3 CAN总线收发电路设计
2.2.3.1CAN总线收发器82C250介绍
82C250是CAN控制器与物理总线间的接口，可以提供对总线的差动发送和接收能力，与IS011898标准完全兼容，并具有抗汽车环境下的瞬间干扰、保护总线的能力。为了提高系统的可靠性和抗干扰能力，在CAN控制器和CAN收发器之间采用光耦6N137进行隔离
PCA82C250提供对物理总线的符合CAN电气协议的差动发送和接收功能，另外，它具有的电流限制电路，还提供了对总线的进一步的保护功能。通过82C250与物理总线进行连接，可使总线支持多达110个节点的挂接。上图给出PCA82C250的功能方框图。对于CAN控制器及带有CAN总线接口的器件，82C250并不是必须使用的器件，因为多数CAN控制器均具有配置灵活的收发接口并允许总线故障，只是驱动能力一般只允许20～30个节点连接在一条总线上。而82C250支持多达110个节点，并能以1Mbps的速率工作于恶劣电气环境。
图2-5 82C250引脚结构
图2-6 PCA82C250配置
82C250有8个管脚，其封装形式在本设计中采用DIP形式，各引脚功能如表3：
表3 82C250引脚功能说明
表4 82C250真值
从表4中可看出，CAN总线驱动器82C250和RS485驱动器的主要区别在于传输信号的电平上。RS485驱动器的两个输出端分别向总线发送一对相异的电平，即一端为高电平，另一端则为低电平。而82C250输出端的电平不是相异的，在CANH端，它的两个状态是高电平和悬浮状态；而在CANL端，它的两个状态则分别为低电平和悬浮状态，这样一来即使多个节点同时向网络发送数据，也不会像RS485那样发生短路现象。
图2-7 PCA82C250/251 收发器的应用举例
应用举例
PCA82C250/251 收发器的典型应用如图2-7所示协议控制器通过串行数据输出线TX 和串行数据输入线RX 连接到收发器收发器通过有差动发送和接收功能的两个总线终端CANH 和CANL 连接到总线电缆输入Rs 用于模式控制参考电压输出VREF的输出电压是额定VCC 的0.5倍其中收发器的额定电源电压是5V。
协议控制器输出一个串行的发送数据流到收发器的TxD 引脚内部的上拉功能将TxD 输入设置成逻辑高电平也就是说总线输出驱动器默认是被动的在隐性状态中见图2-7CANH 和CANL 输入通过典型内部阻抗是17k 的接收器输入网络偏置到2.5V 的额定电压另外如果TxD 是逻辑低电平总线的输出级将被激活在总线电缆上产生一个显性的信号电平。输出驱动器由一个源输出级和一个下拉输出级组成CANH 连接到源输出级CANL 连接到下拉输出级在显性状态中CAN_H 的额定电压是3.5V CAN_L是1.5V。
2.2.3.2基于82C250收发电路设计
82C250是CAN控制器与物理总线间的接口，可以提供对总线的差动发送和接收能力，与IS011898标准完全兼容，并具有抗汽车环境下的瞬间干扰、保护总线的能力。
设计中，收发器的接受、发送脚原理上要和SJA1000的发送、接受脚相连接。但这样一来，两者的电气不一致，造成电气隔离，给通信带来麻烦。为此，在它们之间接上高速光耦合器6N137，避开了电气隔离，更好的实现通信联系。82C250的TXD、RXT就对应接上6N137的输出脚OUT和输入脚IN；脚Rs作为斜率控制电阻输入端，电阻的大小可以割据总线通信速度适当调整一般在16～140KΩ之间，设计中Rs阻值为47KΩ。在通过接一个47K电阻分流之后，可以接地。电压引脚Vcc，其电源电压：4.5V〈 Vcc〈 5.5V，在设计中采用5V电压。Vref作为基准电压输出端，设计中可以接地。而CANH，CANL脚是信号的输入输出，实现对电平信号的传送，通过它们连接上双绞线，完成通信传输。电路大致如下
图2-8 82C250收发电路
2.2.4复位、监控电路设计
2.2.4.1X5045P简介
本设计中，所应用到的复位电路采用Xicor公司产品X5045P。X5045P把四种常用的功能：上电复位、看门狗定时器、电源电压监控和块锁（Block Lock TM ）保护的串行EEPROM存储器组成在一个封装之内。这种组合降低了系统成本、减少了电路板空间和增加了可靠性。下图2-9为引脚图：
图2-9 X5045P引脚配置
CS/WDI：片选输入/看门狗复位输入；
SO：串行输出；
WP：写保护输入；
Vss：地；
Vcc：电源；
RESET：复位输出； 15
SCK：同步时钟输入；
SI：串行输入。
X5045P的状态寄存器描述器件的当前状态，各位意义如表5所列。
表5 X5045P状态寄存器
其中，WD1、WD0是看门狗定时时间设置位；BL1、BL0是存储单元写保护区设置位；WEL是只读标志，1表明写使能开关打开；WIP也是只读标志，1代表芯片内部正处于写周期。电复位时，各位都被清零。
X5045P芯片功能包括以下4种：
（1）上电复位控制。在对X5045P通电时，ERSET引脚输出有效的复位信号，并保持至少200ms，使CPU有效复位。
（2）电源电压监控。当检测到电源电压低于内部门槛电压VTRIP时，RESET输出复位信号，直至电源电压高于VTRIP并保持至少200ms，复位信号才被撤消。VTRIP的出厂值根据芯片型号不同共有5个级别的电压范围。对于需要电源电压精确监控的应用，用户可以搭建编程电路，对芯片内VTRIP电压进行微调。
（3）看门狗定时器。芯片内部状态寄存器的WD1、WD0是看门狗定时设置位，通过状态寄存器写指令WRSR修改这2个标志位，就能在3种定时间隔中进行选择或关闭定时器。对看门狗的复位由CS输入电平的下降沿完成。表6是WD1、WD0组合的含义
