基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计

文章摘要：为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJAl000的TX0和RX0并不直接和收发器PCA82C250的TXD和RXD相连，而是通过高速光耦6N137后再和PCA82C250相连，这样就可以很好的实现各CAN节点间的电气隔离。应当注意的是光耦部分采用的电源VCC和VDD最好完全隔离，可以用小功率的电源隔离模块来实现，这样就可以提高节点的稳定性和安全性。其电路图如图3所示。2．3 CAN收发器的设计PCA82C250是一种差分收发器，它可完成TTL电平到差分信号的转换。它的CANH和CANL引脚各自通过一个5 Ω的电阻和CAN总线相连，该电阻可以起到一定的限流作用，可保护PCA82C250免受过流

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　　为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJAl000的TX0和RX0并不直接和收发器PCA82C250的TXD和RXD相连，而是通过高速光耦6N137后再和PCA82C250相连，这样就可以很好的实现各CAN节点间的电气隔离。应当注意的是光耦部分采用的电源VCC和VDD最好完全隔离，可以用小功率的电源隔离模块来实现，这样就可以提高节点的稳定性和安全性。其电路图如图3所示。

　　2．3 CAN收发器的设计

　　PCA82C250是一种差分收发器，它可完成TTL电平到差分信号的转换。它的CANH和CANL引脚各自通过一个5 Ω的电阻和CAN总线相连，该电阻可以起到一定的限流作用，可保护PCA82C250免受过流的冲击。而CANH和CANL与地并联了两个30pF的小电容。可以过滤总线上的高频干扰并具有一定的防电磁辐射能力。PCA82C250的RS脚上应接一个斜率电阻，电阻大小可根据总线通信速度适当调节，一般可在16～140 kΩ之间，这里选用47 kΩ电阻。图4所示是收发器的电路图。

　　2．4 总体电路分析

　　由于本设计将SJAl000的AD0～AD7和STC89C5l的P0口相连，CS连接到P20口，ALE、WE、RD分别与单片机的对应各口相连，因此，SJAl000就相当于单片机的外部存储器。访问SJAl000的寄存器就相当于对外部寄存器地址进行读写操作。SJAl000的MODE接高电平，采用的是intel二分频模式，TXO和RX0通过高速光耦器件6N137与CAN收发器82C250连接，PCA82C250的TXD和RXD引脚分别接发送和接收驱动信号，然后通过CANH和CANL接至物理总线传输介质上，这个介质可以是光纤或双胶线等。

　　3 CAN系统软件设计

　　STC89C51的软件设计由MCU初始化、SJAl000初始化、SJAl000的接收发送和数据显示模块等构成。其系统软件设计图如图5所示。

　　3．1 SJAl000初始化软件设计

　　SJAl000的初始化程序设计主要是通过对SJAl000的寄存器写入相应的控制字，从而确定SJAl000的工作方式。在对SJAl000的寄存器写入控制字时，要在SJAl000的复位模式下采用软件复位模式。其初始化流程图如图6所示。

　　3．2 SJAl000数据发送软件设计

　　报文的发送通常是由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成的。首先由CPU将要发送的报文传送到发送缓冲器中，并置位命令寄存器中的发送请求标志。其发送流程图如图7所示。

　　3．3 SJAl000接收数据软件设计

　　CPU以一定的周期读取CAN控制器的状态寄存器，从而检查接收缓冲区的转台标志，指示是否至少接收到一个报文。当接收缓冲区状态标志指示为“空”时，表示没有接收到报文；在没有新的检查接收缓冲区状态的要求前，CPU则继续当前的任务。

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