基于CAN总线中继器设计及应用

　　CAN总线是一种多主方式的串行通信总线，具有优良的稳定性、实时性、远程通信能力以及超强的硬件CRC纠错等特性，使用户能组建稳定、高效的现场总线网络。CAN总线技术的应用不再仅限于汽车行业，而是扩展到了机械、纺织、控制、智能大厦、电力系统、安防监控等领域，并被公认为是最有前途的现场总线之一。然而由于受制于CAN收发器，CAN总线通信距离和网络中节点数被分别限制在10km和110个之内。但是在稍大型的CAN总线系统中，这往往是不够的，这时就需要用CAN总线中继器对CAN总线网络进行扩展。

　　CAN中继器是系统组网的关键技术设备之一，使用中继器可以提高网络设计的灵活性，并且通过中继器还可以连接两个不同波特率的CAN总线网络；在两个网络间进行数据转发，极大地扩展其使用范围。

　　CAN总线以其高可靠性、灵活性及实时性广泛应用于其他领域当中，并逐渐成为这些行业的主要通讯手段。然而，煤矿井下安全监控系统的监测点多数都在井下和高压设备的环境中，受到较强的电磁辐射和耐潮耐腐的考验，使信号传输变得不那么可靠；测点分布广，而且分布不均匀，使信号传送变得复杂和困难；系统监测项目多，一般设置在煤矿调度室进行集中监测与控制，所以需要安全可靠的远距离传输。CAN总线以其高性能在煤矿井下这样恶劣的通信环境中受到青睐。CAN总线中继器也在煤矿井下安全监控系统中成为了必不可少的关键设备之一。中继器的重要作用(1)中继器具有数据转发功能扩大了通信距离,但代价是增大了一些存储转发延时。(2)中继器增加了CAN总线节点的最大数目。(3)中继器提高了CAN总线的通信可靠性。当网络出现故障时,一般只影响个别子网段。(4)性能得到改善。(5)CAN中继器通过对初始化参数进行设置,可以过滤报文,减轻CAN总线负担。

　　使用CAN中继器延长CAN总线距离还有一个很大的作用是能降低CAN总线电缆的截面积，节约CAN电缆的成本；也用于增加CAN总线的负载能力，成倍的增加所能联网的节点数量；也可以作为一个网桥，使得不同波特率的CAN网络可以相互通信；丰富全面的CAN总线滤波设置可以到达特定的效果，屏蔽不需要的信息，减轻目标CAN网络的负载；能作为一个CAN总线的隔离设备，大大降低目标网络的受干扰程度；中继器有着极高的转换效率和极短的传输延迟，能适应较大流量的传输；中继器RS422、RS-485标准接口配置，可以方便的用于各类台式机、笔记本等