本电路采用高性能的PCA82C251 CAN总线收发器作为SJA1000和物理传输线路之间的接口，PCA82C251可以工作在额定电压是24V的CAN总线系统中，对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力。该器件符合ISO11898标准，可以用高达1Mbps的位速率在一对总线电缆上以差动方式传输数据。82C251第8脚与地之间应接一个斜率电阻RS，其大小由总线通信速率决定。当RS=0，即把该引脚直接与地相连，系统将处于高速工作方式。在这种方式下，为避免射频干扰，建议使用屏蔽电缆作总线。与高速方式相对应的另一种工作方式是斜率控制方式。斜率控制方式适用于波特率较低、总线较短的情况，传送信号上升和下降的斜率取决于RS的阻值。通常RS的取值范围在16k~200kΩ，电阻大小可根据需要调整。在斜率控制方式下，总线可以使用平行线或双绞线。

　　1.3 智能节点的抗干扰措施

　　为增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX0和RX0并不直接与82C251的TXD和RXD相连，而是通过高速光耦TLP113与82C251相连，这样就很好地实现了收发器与控制器之间的电气隔离，保护智能节点核心电路安全工作，并实现了总线上各CAN节点间的电气隔离。需要强调的是，为实现这种电气隔离，光耦器件两侧的直流电源VCC和VDD必须是两个无直接电气联系、相互隔离的直流电源，否则就失去了采用光耦的意义。这可采用多5V隔离输出的DC-DC变换隔离电源实现。同理，为保证这一目的的实现，在智能节点的监控部分也要采取同样的隔离措施。

　　为进一步加强智能节点的安全性和抗干扰能力，可在总线收发器82C51与CAN总线的联接之间串入阻值为5~10Ω的2个小电阻R8、R9，以起到一定的限流作用，避免82C250受过流冲击。此外，也可在总线入口处并接双向稳压管，限制线路上可能出现的短时尖峰过电压。同时，在CANH和CANL与地之间并联了2个30pF的小电容C4和C5，可以起到滤除总线上的高频干扰，并具备一定的防电磁辐射能力。此外，通信信号在线路上传输时，信号传输到导线的端点时会发生反射，反射信号会干扰正常信号的传输。为消除这种影响，可在CAN总线两端并接2个120Ω的电阻R10、R11，起到匹配总线阻抗和消除反射的双重作用。若忽略这些措施，会使数据通信的抗干扰性和可靠性大大降低，甚至无法通信。此外，为防止干扰出现死机现象，还可采用看门狗电路等监控措施，增加系统的可靠性。

　　2 CAN总线智能节点软件设计

　　CAN总线智能节点的软件设计主要包括：节点初始化、报文发送和报文接收三部分。

　　2.1 CAN总线节点初始化程序

　　节点的初始化主要是指系统上电后对微处理器89C51和CAN控制器SJA1000进行的初始化，以确定工作主频、波特率和输出特性等。对89C51的初始化可结合其监控任务进行，主要是对中断允许与屏蔽、中断优先级、定时器的使用与设置等，这与单片机的一般应用相同，这里不作介绍。此处主要介绍SJA1000的初始化。由于SJA1000内部无微处理器，故其初始化仍要通过89C51对其进行编程实现。初始化程序流程如图4所示。SJA1000的初始化应在复位模式下进行，所以在SJA1000初始化程序中首先要将工作方式置为复位模式，之后要设置验收滤波方式、验收屏蔽寄存器(AMR)和验收代码寄存器(ACR)、波特率参数和中断允许寄存器(IER)等。CAN协议物理层中的同步跳转宽度和通信波特率的大小由定时寄存器BTR0、BTR1的内容决定。需要指出的是：对于一个系统中的所有节点，这两个寄存器的内容必须相同，否则将无法进行通信。初始化设置完成后，将复位请求位置“0”，SJA1000就可以进入工作状态，执行正常的通信任务。

　　2.2 报文发送程序

　　发送程序负责节点报文的发送。发送时用户只需将待发送的数据按特定格式组合成一帧报文，送入SJA1000发送缓存区中，并将SJA1000的命令寄存器发送请求标志位(TR)置位。SJA1000会自动启动发送过程。但是，在往SJA1000发送缓存区送报文之前，必须先对发送缓冲器是否释放进行判断，只有当发送缓冲器标志(TBS)为“1”时，发送缓冲器才被释放，可将新报文写入发送缓存，否则，在发送缓冲器被锁定时，新报文是不能被写入发送缓冲器的。发送程序分数据帧和发送远程帧两种。远程帧无数据场。发送程序一般编写成子程序的形式。数据帧发送子程序流程图如图5所示。