CAN接口典型电路分析及应用

CAN总线简介CAN是Controller Area Network 的缩写，目前CAN总线被广泛的应用在汽车电子领域和工业的现场总线中，相比于RS485而言，CAN总线具有如下特点：

• 通信速率可达到1Mbps(通信距离小于40米)；
• 通信距离可达10Km(通信速率小于5Kbps)；
• 无主从之分，任意节点之间可以进行数据交互；
• 仲裁机制明显，多节点同时通信不会造成总线拥堵；
• 错误处理机制丰富，可保证CAN通信的稳定可靠；
• 标识符ID有标准帧(11位ID)和扩展帧(29位ID)之分；

硬件设计思路本文主要介绍片上CAN接口电路的设计，不讨论SJA1000的硬件设计。

现在mcu种类繁多，片上资源丰富，很多8位、32位单片机都带有片上CAN资源，所以用户在使用片上CAN总线时主要考虑选择合适的电平转换芯片就可以，这样可大大降低设计的难度，而且还能提高硬件的稳定性。

在用单片机设计CAN接口电路的时候，必须要考虑电平的转换情况，所以有两个问题你要有概念：

• 单片机的电平是TTL电平；

• CAN的电平是以CANH、CANL两线之间的差分电压定义的；

• TTL电平与CAN电平不兼容；

所以在设计电路的时候，必须想到要电平转换，这也是该电路的设计核心，幸好很多半导体公司都替你想好了，所以你只需要选择一款合适的CAN收发器芯片就可以了。常用的CAN收发器芯片有：42675，PCA82C250等。

CAN典型电路以片上CAN资源为核心，配合CAN收发芯片所设计的电路如下：

从图中可以看出，CAN接口电路非常简单，这种接口类的技术，一般硬件电路教简单，麻烦的是协议。
抗干扰设计

• 通讯隔离

为了提高CAN总线的稳定性，一般将CAN总线与单片机网络隔离开来，与RS485电路不同的是，CAN总线与单片机相关的引脚只有两个，所以使用一个双通道数字隔离芯片就可以完成了，隔离电路如下图所示。

• 限流保护

防止CAN总线的电流过大将芯片烧坏，可以在总线上串入自恢复保险丝，当电流过大时，保险丝熔断，电流恢复正常时保险丝自恢复。