CAN总线系列讲座第二讲——CAN总线的结构-EDA365

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一 CAN总线拓扑结构

CAN是一种分布式的控制总线，总线上的每一个节点一般来说都比较简单，使用MCU控制器处理CAN总线数据，完成特定的功能；通过CAN总线将各节点连接只需较少的线缆（两根线：CAN_H和CAN_L），可靠性也较高。

ISO11898定义了一个总线结构的拓扑：采用干线和支线的连接方式；干线的两个终端都端接一个120欧姆终端电阻；节点通过没有端接的支线连接到总线；对干线与支线的参数都进行了说明。

表1 干线与支线的网络长度参数

在实际应用中可以通过CAN中继器将分支网络连接到干线网络上，每条分支网络都符合ISO11898标准，这样可以扩大CAN总线通讯距离，增加CAN总线工作节点的数量。

二 CAN总线的节点构成

CAN总线节点的硬件构成方案有两种：

（1）、MCU控制器+独立CAN控制器+CAN收发器。独立CAN控制器如SJA10000、MCP2515，其中MCP2515通过SPI总线和MCU连接，SJA1000通过数据总线和MCU连接。

（2）、带有CAN控制器的MCU+CAN收发器。目前，市场上带有CAN控制器的MCU有许多种，如P87C591、LPC2294、C8051F340等。

两种方案的节点构成都需要通过CAN收发器同CAN总线相连，常用的CAN收发器有PCA82C250、PCA82C251、TJA1050、TJA1040等。

两种方案的节点构成各有利弊：

第一种方案编写的CAN程序是针对独立CAN控制器的，程序可移植性好，编写好的程序可以方便的移植到任意的MCU。但是，由于采用了独立的CAN控制器，占用了MCU的I/O资源，并且电路变得复杂。

第二种方案编写的CAN程序是针对特定选用的MCU，例如LPC2294。程序编写好后，不可以移植。但是，MCU控制器中集成了CAN控制器单元，硬件电路变得简单些。

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