CAN總線系列講座第二講——CAN總線的結構

CAN是一種分布式的控制總線，總線上的每一個節點一般來說都比較簡單，使用MCU控制器處理CAN總線數據，完成特定的功能；通過CAN總線將各節點連接只需較少的線纜（兩根線：CAN_H和CAN_L），可靠性也較高。

ISO11898定義了一個總線結構的拓撲：采用干線和支線的連接方式；干線的兩個終端都端接一個120歐姆終端電阻；節點通過沒有端接的支線連接到總線；對干線與支線的參數都進行了說明。

表1干線與支線的網絡長度參數

在實際應用中可以通過CAN中繼器將分支網絡連接到干線網絡上，每條分支網絡都符合ISO11898標準，這樣可以擴大CAN總線通訊距離，增加CAN總線工作節點的數量。

二CAN總線的節點構成

CAN總線節點的硬件構成方案有兩種：

（1）、MCU控制器+獨立CAN控制器+CAN收發器。獨立CAN控制器如SJA10000、MCP2515，其中MCP2515通過SPI總線和MCU連接，SJA1000通過數據總線和MCU連接。

（2）、帶有CAN控制器的MCU+CAN收發器。目前，市場上帶有CAN控制器的MCU有許多種，如P87C591、LPC2294、C8051F340等。

兩種方案的節點構成都需要通過CAN收發器同CAN總線相連，常用的CAN收發器有PCA82C250、PCA82C251、TJA1050、TJA1040等。

兩種方案的節點構成各有利弊：

第一種方案編寫的CAN程序是針對獨立CAN控制器的，程序可移植性好，編寫好的程序可以方便的移植到任意的MCU。但是，由于采用了獨立的CAN控制器，占用了MCU的I/O資源，并且電路變得復雜。

第二種方案編寫的CAN程序是針對特定選用的MCU，例如LPC2294。程序編寫好后，不可以移植。但是，MCU控制器中集成了CAN控制器單元，硬件電路變得簡單些。