嵌入式系統的CAN總線接口電路設計

　　CAN總線概述

　　CAN總線即控制器局域網絡，是現場總線之一，由德國Bosch公司為汽車的監測、控制系統而設計的總線式串行通訊網絡，適合于工業過程控制設備和監控設備之間的互聯。是一種多主方式的串行通訊總線，基本設計規范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤。主要應用于汽車電控制系統、電梯控制系統、安全監控系統、醫療儀器、紡織機械、船舶運輸等方面。CAN具有下下列主要特性：①低成本；②遠距離傳輸（長達lOKm）；③高速的數據傳輸速率；④可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文；⑤可靠的錯誤處理和檢錯機制；⑥發送的信息遭到破壞后，可自動重發；⑦節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能。

　　嵌入式系統的CAN接口電路

　　圖2是嵌入式微處理器S3C44BOX的CAN接口電路圖。如圖所示，ARM和SJA1000以總線方式連接，由于ARM信號為3.3伏，而CAN總線控制器電平為5伏，所以所有信號之間均需要電平轉換，本例中使用了QS34X245作為電平轉換芯片。 QS34X245為80引腳的雙例直插芯片，它既有電平轉換功能（5V變到3.3V），又是一個總線開關和隔離器件。QS34X245內提供一組32位高速CMOS兼容的總線開關，當輸出使能端OEn（n為1～4）為低電平時，開關通，連能總線A和總線B；當輸出使能端OEn為高電平時，則開關斷開，總線 A和總線B隔離。OE1控制總線A和總線B的低8位（即A7～A0和B7～B0），OE2控制A15～A8和B15～B8，OE3控制A23～A16和 B23～B16，OE4控制A31～A24和B31～B24。由于ARM總線非復用，而SJA1000總線復用，所以必須通過邏輯產生地址鎖存信號 ALE，在本例中該信號由芯片GAL22V10產生。SJA1000的片選、讀寫信號均采用arm總線信號，ALE信號由讀寫信號和地址信號通過GAL產生。在寫SJA1000寄存器時，首先往總線的一個地址寫數據，作為地址，讀寫信號無效，ALE變化產生鎖存信號；然后寫另外一個地址，讀寫信號有效，作為數據。上述邏輯完全通過GAL產生。此外，CAN總線需要在兩線問加一個120歐電阻。