基于MC9S08DZ32的CAN智能节点设计

摘要本文介绍了一种CAN节点的设计方法，基于单片机内部集成的CAN 控制器总线接口设计CAN 总线硬件接口，通过对软件编程实现节点初始化。经验证该节点不仅可以作为数据采集，还可以实现远程监控等功能。

关键词MC9S08DZ32；CAN节点；智能节点

0 引言

MC9S08DZ32（以下简称DZ32）是Freescale公司推出的一款性价比较高的8位40-MHz HCS08单片机，片内集成24通道，12位分辨率，2.5uS转换时间ADC（模数转换）；两路SCI（串行通讯接口），可支持LIN2.0协议和SAE J2602协议；MSCAN 协议，支持标准和扩展数据帧；支持远程帧；5个带有FIFO（先入先出）存储的接收缓冲器；32K Flash；2K RAM；1K EEPROM。

CAN总线是Bosch公司为现代汽车应用而推出的一种总线，与普通串行总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。CAN总线现已广泛应用于汽车电子、工业现场控制、小区安防、环境监测等众多领域中。CAN总线为多主控制方式工作，在总线空闲时，网络上任何节点都可向网络上其它节点发送信息。设计CAN通讯接口是很重要的一个环节，设备的正确运行与其密切相关。

1 硬件设计

图1所示为CAN智能节点硬件结构框图。CAN智能节点主要由带CAN控制器的DZ32和CAN收发器组成。DZ32作为CAN智能节点控制器提供对CAN2.0B协议的支持。通过对片内寄存器的读、写操作，智能节点能够设置CAN 总线通信模式，实现数据的发送与接收。其传输速度可以达到1Mbps，满足高速大流量实时传输要求。图2所示为CAN智能节点硬件电路图。DZ32的供电电源为5V，图中U2为线性电源LM317，将工业现场常用的24V电源转成5V，J1为CAN智能节点的BDM下载接口，程序由BDM下载到DZ32中，U3为NXP 公司的TJA1050T高速CAN收发器，TJA1050的设计使用了最新的EMC技术。它采用了先进的绝缘硅技术进行处理，这项技术使TJA1050抗电磁干扰性能更好。另外TJA1050在不上电状态下保持无源特性。DZ32外围接口非常丰富，应用中可以将多余的接口定义成GPIO（通用输入输出接口），如DI（数字量输入）、DO（数学量输出）、AI（模拟量输入）、AO（模拟量输出）等，以适应不同的应用需求。

2 软件设计

在实际应用中，CAN节点将按照工艺流程采集处理GPIO接口上的信号，同时将信息发送到主站进行存储与处理。