集成CAN收发器的微控制器
基于SJA1000的双CAN收发器通信实现
基于SJA1000的双CAN收发器通信实现作者：姚宇阳黄志坚蔡鹏来源：《科技视界》2019年第04期【摘要】CAN是控制器局域网的简称，是德国Bosch公司为解决现在汽车中众多测量控制部件之间的数据交换问题而开发的一种数据通信总线。
本文主要介绍了基于SJA1000的双CAN通讯实现，通过硬件与软件的设计，在keil 5中编写程序、下载、运行，进而实现双CAN通讯及控制。
【关键词】CAN总线;SJA1000;数据通信中图分类号： TN859 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）04-0028-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.04.011Communication Implementation of Double CAN Transceiver Based on SJA1000YAO Yu-yang HUANG Zhi-jian CAI Peng（College of Electornic & Information Engineering，Suzhou Vocational University，Suzhou Jiangsu 215021）【Abstract】CAN is the abbreviation of controller local area network （LAN）， which is a data communication bus developed by Bosch Company to solve the problem of data exchange between many measurement and control parts in automobile.This paper mainly introduces the realization of dual can communication based on SJA1000.Through the design of hardware and software，write program in keil5，download，run，and then achieve communication control.【Key words】CAN bus;SJA10000 引言CAN控制器是一种独立控制器，用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制，全称为Controller Area Network，即控制器局域网.CAN是国际上应用最广泛的现场总线之一，它在通信能力、可靠性、实时性、灵活性、易用性以及传输距离方面有很好的优势。
CAN总线学习
CAN总线学习1、早期车上电控单元较少的情况下，采用的是点对点的连接方式，专线专用2、CAN总线采用共享机制，通过一条总线进行传输。
3、CAN节点内部组成：微控制器（与其他数据节点的应用层数据交互），CAN控制器（报文的封装），CAN收发器（接收到信号进行转换）。
4、寻址方式：点对点寻址：发送数据包括发送地址和原地址广播寻址：一对多的发送，将数据发送到总线上面去，不会指定发送到哪里。
总线上的节点都可以接收到信息。
5、Filter接受过滤器：减少对不必要数据的处理6、总线访问机制：每个节点在总线空闲的时候都可以去访问总线。
总线在同一时间只能被一个节点访问。
访问冲突：同一时间多个节点一起访问总线。
解决：非破坏性仲裁机制，根据节点发送报文里面的ID进行裁定，优先级高的先访问，低的后访问。
发送11bit,根据数据进行比较。
报文唯一性：每个都是不重复的。
报文ID小优先级高。
7、报文结构：类型：标准数据帧：标准帧（11 ID + 0~8 bytes data）远程帧：远程帧（11 ID + 0 byte data）用的较少扩展帧（29 ID + 0~8 bytes data）扩展远程帧（29 ID + 0 byte data）更少见标准数据帧：SOF：0（显性电位为0，隐性电位为1，总线空闲为1），帧起始，接收节点收到帧起始会和总线时钟进行同步。
仲裁字段：ID：高位在前RTR：远程帧为0，表示是数据帧，否则是远程帧。
控制字段：IDE：表示是否是扩展帧，IDE 为1 是扩展帧r：保留位DLC：数据长度，合理范围是0 - 8，超过则表示8 字节数据字段校验字段CRC：15位校验位DEL（delimter）：分隔符，无意义，为1确认字段ACK：发送节点，该位都为1，接受节点CRC 正确则在ACK 位时，该位置置为0，否则还是1。
如果发送节点回读ACK 是0，继续发送，否则停止发送，下一次发送一个错误帧。
DELEOF + ITM：结束字段+ 帧间隔8、保护机制帧错误检测机制发送方：位监控：回读发送出去的位的数据，查看是否一致。
stm32 canopen 例子
stm32 canopen 例子摘要：1.引言2.STM32微控制器简介3.CANopen协议简介4.STM32 CANopen例子概述5.硬件设计6.软件设计7.总结正文：1.引言随着工业自动化和物联网技术的不断发展，嵌入式系统在各领域得到了广泛应用。
其中，STM32系列微控制器凭借出色的性能和低功耗特点，成为了嵌入式领域的热门选择。
CANopen协议作为一种基于CAN总线的通信协议，具有良好的实时性和可靠性，在工业自动化领域有着广泛的应用。
本文将介绍一个基于STM32的CANopen例子，以供参考。
2.STM32微控制器简介STM32系列微控制器是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M 内核的32位闪存微控制器。
它具有高性能、低功耗、多功能、易扩展等特点，广泛应用于嵌入式系统领域。
3.CANopen协议简介CANopen协议是基于CAN总线的通信协议，由德国的Robert Bosch GmbH公司开发。
它是一种用于实时控制的开放式串行通信协议，具有多主控制结构、高可靠性、实时性好等特点。
CANopen协议在工业自动化领域得到了广泛应用，特别是在工业控制器和现场设备之间的通信。
4.STM32 CANopen例子概述本文将以一个简单的STM32 CANopen例子为例，介绍如何实现基于STM32的CANopen通信。
该例子采用STM32F103C8T6微控制器，具备两个CAN通道，分别用于发送和接收数据。
硬件方面，通过扩展CAN收发器及相关的外围器件，实现CANopen通信；软件方面，编写相应的程序实现CANopen协议的帧传输、数据处理等功能。
5.硬件设计硬件设计主要包括微控制器、CAN收发器、外围器件等的选型和连接。
首先，选用STM32F103C8T6微控制器作为核心控制器，通过SPI接口与CAN 收发器（如TJA1020）进行通信。
其次，根据需要选择其他外围器件，如电源模块、晶振模块、复位模块等。
CAN控制器芯片介绍
SJA1000是一种I/O设备基于内存编址的微控制器，与其它控制器（CPU）之间的操作是通过象RAM一样的片内寄存器读写来实现的。
微处理器 （CPU）
CAN收发器
控制寄存器
SJA1000 CAN控制器
命令寄存器
状态寄存器
中断寄存器
验收代码寄存器
验收屏蔽寄存器
….
….
CAN BUS
收发器主要特性
完全符合ISO11898标准；高速率（最高达1Mbps）；具有抗汽车环境中的瞬间干扰，保护总线能力；斜率控制，降低射频干扰（RFI）；差分接收器，抗宽范围的共模干扰，抗电磁干扰（EMI）热保护；防止电池和地之间的发生短路；低电流待机模式；未上电的节点对总线无影响；可连接110个节点。
VSS3
15
输出驱动器接地
/INT
16
中断输出用于中断微控制器（CPU）/INT在内部中断寄存器各位都被置位时低电平有效/INT是开漏输出且与系统中的其它/INT是线或的此引脚上的低电平可以把IC从睡眠模式中激活
/RST
17
如C=1F；R=50k
VDD2
18
输入比较器的5V电压源
RX0，RX1Biblioteka 19，20从物理的CAN总线输入到SJA1000的输入比较器；支配控制电平将会唤醒SJA1000的睡眠模式；如果RX1比RX0的电平高，就读支配控制电平，反之读弱势电平，如果时钟分频寄存器的CBP位被置位就旁路CAN输入比较器以减少内部延时（此时连有外部收发电路）这种情况下只有RX0是激活的；弱势电平被认为是高，而支配电平被认为是低。
PCA82C250功能框图
硬件结构
PCA82C250管脚图
工作模式
接口收发器iso1050dwr的原理
接口收发器ISO1050DWR的基本原理1. 概述接口收发器ISO1050DWR是一种用于控制器局域网（CAN）通信的集成电路，它提供了CAN总线和微控制器之间的物理层接口。
ISO1050DWR在CAN总线上实现了信号的传输和接收，使得微控制器能够与其他CAN节点进行通信。
2. CAN总线介绍CAN总线是一种常用于工业控制和汽车电子系统中的串行通信协议。
它具有高可靠性、抗干扰能力强、传输速率快等特点。
CAN总线由两根线组成：CAN_H和CAN_L，它们分别用于传输高电平和低电平信号。
3. ISO1050DWR的功能ISO1050DWR作为接口收发器，主要具有以下功能： - CAN信号的传输：ISO1050DWR负责将微控制器产生的CAN信号转换成CAN总线上的电压信号进行传输。
- CAN信号的接收：ISO1050DWR负责将CAN总线上的电压信号转换成微控制器能够识别的信号。
- 电气隔离：ISO1050DWR内部集成了电气隔离电路，能够隔离CAN总线和微控制器之间的电气信号，提高系统的稳定性和安全性。
4. ISO1050DWR的工作原理ISO1050DWR的工作原理可以分为发送和接收两个过程。
4.1 发送过程发送过程中，微控制器将CAN信号通过ISO1050DWR发送到CAN总线上。
具体步骤如下： 1. 微控制器将CAN信号输入到ISO1050DWR的发送引脚（TxD）。
2.ISO1050DWR内部的发送器将CAN信号转换为差分信号。
3. 差分信号经过ISO1050DWR内部的驱动器，将信号转换为CAN总线上的电压信号。
4. CAN总线上的其他节点接收到电压信号后，通过CAN收发器将其转换为微控制器能够识别的信号。
4.2 接收过程接收过程中，ISO1050DWR将CAN总线上的信号转换为微控制器能够识别的信号。
具体步骤如下： 1. ISO1050DWR的接收器接收到CAN总线上的电压信号。
CAN收发器—TJA1040与TJA1050区别
1.简介CAN总线，它是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有较高的位速率，高抗干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。
信号传输距离达到10Km时，仍然可提供高达5Kbps的数据传输速率。
由于CAN串行通讯总线具有这些特性，它很自然的在汽车、制造业以及航空工业中受到广泛应用。
与CAN协议相关的芯片主要有两类，一类是：CAN控制器芯片，一类是：CAN收发器芯片，如TJA1040,TJA1050。
CAN控制器用于实现CAN总线的协议底层以及数据链路层，用于生成CAN帧并以二进制码流的方式发送，在此过程中进行位填充、添加CRC校验、应答检测等操作；将接收到的二进制码流进行解析并接收，在此过程中进行收发比对、去位填充、执行CRC校验等操作。
此外还需要进行冲突判断、错误处理等诸多任务。
图1 CAN收发器在CAN总线应用系统中的位置CAN收发器是CAN协议控制器和物理总线（双绞线）之间的接口，用于将二进制码流转换为差分信号发送，将差分信号转换为二进制码流接收，主要实现逻辑电平与“显性”，“隐性”的转换。
它可以为总线提供差动的发送功能，为控制器提供差动的接收功能，是CAN-Bus 网络中的必须设备。
常见的CAN控制器芯片与CAN收发器芯片型号参见第5部分。
目前还没有看到把CAN控制器和CAN收发器集成在一起的CAN协议芯片，目前主要是独立的CAN控制器，独立的CAN接收器，集成CAN控制器的微处理器三类。
因为CAN收发器和CAN控制器之间有时需要添加隔离单元。
总结：CAN通信协议主要有CAN控制器完成，CAN控制器主要有实现CAN协议的电路和实现与微处理器接口的电路组成。
CAN收发器在CAN总线应用系统中的位置如下图所示。
图2 CAN收发器的典型应用电路TJA1050 的设计采用了先进的绝缘硅SOI技术进行处理，以及最新的EMC技术，所以TJA1050具有优良的EMC性能。
TJA1050不提供待机模式。
7第七章 CAN总线控制器与收发器
构成CAN节点硬件的半导体主要有：
1. CAN控制器
• 独立式CAN控制器 • 集成的CAN控制器的单片机2. CA来自收发器一 CAN控制器
1. CAN控制器的作用 CAN的通信协议主要由CAN控制器完
成CAN控制器主要由实现CAN总线协议的 部分和实现与微处理器接口部分的电路组 成。
– 与PCA82C200的兼容性 – BasicCAN与PeliCAN的区别 – SJA1000的寄存器及其功能描述
• 工作模式寄存器 • 命令寄存器 • 状态寄存器 • 中断寄存器 • 中断使能寄存器 • 仲裁丢失捕捉寄存器 • 错误代码捕捉寄存器 • 错误报警限制寄存器
一 CAN控制器
5. SJA1000详解
• 独立的CAN控制器 • 集成的CAN控制器
一 CAN控制器
2. 独立的CAN控制器 SJA1000是一种独立CAN控制器，它是
PHILIPS公司的PCA82C200 CAN控制器的 替代产品。
SJA1000具有BasicCAN和PeliCAN两种 工作方式，PeliCAN工作方式支持具有很 多新特性的CAN 2.0B协议。
四 CAN智能节点的设计
• 报文接收
四 CAN智能节点的设计
• 报文接收
四 CAN智能节点的设计
• 报文接收
五 CAN网关节点的设计
• 1个单片机+2个CAN控制器 • 两路CAN总线，不同的频率 • 降低了总线负载率 • 网关故障将影响两个网络
网络终端与拓扑结构
• 物理联接
CAN在汽车中的应用状况
之间的接口，提供对总线的差动发送和接 收功能。
• 82C250/251 • TJA1040/1050
CAN总线
总线电缆来防止可能的扰动。 斜率模式：转换速度故意降低，以减少电磁辐射。 准备模式：低功耗睡眠状态。
9
高速模式
Px,y为低：工作 Px,y为高：睡眠 高速实现方式：
0 Rext 1.8k
TP4 5 1
5K 5
4
CGND +C5V
1
C1 69 0 .1 u F
4
CGND
5
1
1 R1 42
8
3
3 3 30
1
TP4 4
U1 8 TXD
VCC
RXD
CANH
VREF
CANL
RS
GND
8 2C2 5 0 R1 45
+ C 5V
3
C1 72
0 .1 u F
7
CGND
6
2
CGND
CANH CANH
数据帧：数据帧携带数据从发送器至接收器。
远程帧：总线单元发出远程帧，请求发送具有同一识别符 的数据帧。
错误帧：任何单元检测到一总线错误就发出错误帧。
过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远程帧） 之间提供一附加的延时。
35
数据帧
仲裁域
控制域
数据域 CRC校验码域
应答域 帧结束
相位缓冲段1只在当前位周期内被增长（或者缩短相位缓冲段 2 ），接下来的位周期，只要没有重同步，各段将恢复为位 时间的编程预设值。
28
重同步跳转宽度
重同步跳转宽度SJW并不是位周期里的一段，却是位定 时计算时的一个重要的指标。它定义了重同步时，为补 偿相位误差，位时间中相位缓冲段1被增长或者相位缓冲 段2被缩短的最大基本时间单元数。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
个简单的数模转换器 ，而数据信 号调制器使得设计人 员
电话 ：０ ０ ６ ｌ－２ ８ １－ ５ ７ ２ ８
ｈｔ ／ｓ ｎ ｎ ｐ ｃ ｎ ｔ ／ ｃ ． ｘ ｏｒ ｐ：
能够利用各种输入创建 自定义位模式 。
Ｍｉ ｒ ｃ ｐ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｅ ｏ ｈｉ ｃ ｏ ｏ ｙ
电 话 ：０ 卜 ５ ０ — ５ ３ ２ ４ ７ ５ ３
内部ＲＣ 荡 器 ，全 温度及 电压 范 围内精度 可达 ｌ 振 ％；上
电复位 （ ＰＯＲ）、多级掉电检测 （ ＢＯＤ）、１ ～５ ＭＨｚ ０ ０
锁相环 （ Ｌ ）； Ｐ Ｌ 具备 ±１ Ｓ Ｌ 通道高精度ｌ位 Ｌ Ｂ ＤＮ 的８ ０
ＡＤＣ；３ 个高速５ 兼容ＧＰ Ｏｇ脚 ，可选择 引脚大 电流驱 ６ Ｖ Ｉ ｆ
ＰＩ １ Ｆ ＬＦ １４ ￣ ＰＩ ６ （ ）８ ７ ２ （ ）８ ０ Ｎ Ｆ ＬＦ ｌ４ 器件分别配备 、 Ｃ Ｃ１
７ 和 ｌＫＢ ＫＢ ４ 片上闪存 ，高达 １ Ｋ的ＲＡＭ，是８ ｌ 引脚封 和 ８
中断点 ）；３ ｋ ／１ｋＢ ２ Ｂ ６ Ｆｌ ｓ ａ ｈ，８ Ｂ ＲＡＭ；３ 个 向 ｋ Ｓ ２
的 应 用 ，例 如 电子 政 务 、金 融 结 算 、付费 电视 、移 动 交 易 、 公共 交 通 、 门禁 管 理和 设 备 验证 。主 要 特性 ：
令￣ｇ －・２娌年 胄 ５ ￣ ｇ ｏ ２ ７
Ｃ ＡＮｏ ｅ －动 ，集成高速ＣＡＮ ｐ ｎｇ ￣ 物理 层收 发器的微控 制
器 。作为 一种独 特的 系统级封 装解决 方案 ，ＬＰＣｌ Ｃ ２ ｌ ２ 和ＬＰＣｌ Ｃ ４ ｌ ２ 集成 了ＴＪ ０ １ ＣＡＮ收 发器 ，在低 成本 Ｆ１ ５ ＬＱＦＰ ８ ４ 封装中实现 了完整的ＣＡＮ功能 。通常 ，ＣＡＮ收 发 器的成本与微控制 器相当或者 更高 ，而集成 ｃＡＮ收发 器 不但 可以提 高系统 的可靠 性和 质量 ，减 少 电气互连 和 兼 容的 问题 ，节 省５ ％以上 的 电路板 空 间 ，且其 成本 还 ０ 不 到Ｍ ＣＵ的２ ％，该集 成方案 为低成 本 ＣＡＮ的广 泛应 ０ 用开启 了大门 。ＬＰＣｌ Ｃ ２ ｌ ２； ￣ＬＰＣｌ Ｃ２ 的 主要特性 ： ｌ ４
５ ＭＨｚ ０ Ｃｏ ｔｘ Ｍ０ ｒｅ — 处理器 ，配有Ｓ Ｄ 调试功能 （个 Ｗ ／ ４
具 有增强的８ ２ 至３ 位应用指令集 ； 高功效 、高速加 密协处理 器 ，支持Ｒｓ Ｅ 和ＤＥ ／ ｓ Ａ／ ｃｃ ｓ ＡＥ 加密算法 ； 优化Ｉ Ｏ Ｉ Ｃ Ｓ ／Ｅ １４ ３ Ｉ ，支持小天 线尺寸 ； ４４接 ： １ 支持ＭＩ ＡＲＥ Ｅ Ｆ ｒ 、 Ｆ Ｄ Ｓ ｉｅ
针对Байду номын сангаас全及多应用的微控制器
Ｓ ｍ Ｘ ２ 控 制 器 产 品 采 用 了 全 新 的 ａｒｔＭ 微
ｈｔ ／ｗｗｗ． ｉｒ ｃ ｉ ｃ ｒ ｔ ／ ｐ： ｍ ｃ ｏ ｈｐ ｏ ｎ
Ｉ ｔｇ ａ ｓ ｃ ｒｔ 架构 ，不仅提供前所未有的 多重 多应 ｎ ｅ ｒ ｌ ｅ ｕ ｉｙ
动 （０ ２ ｍＡ） ；高Ｅ Ｄ Ｓ 性能 ：８ Ｖ （ ｋ 收发器）／ ．ｋ （ ６ ５ Ｖ 微 控 制器） ；低电磁辐射 （ ＭＥ Ｅ ）和高 电磁抗扰度 （ ＭＩ Ｅ ）
Ｃ ＡＮ收发器 。
ＮＸＰ ｅ ｉ ｏ ｕ ｔ ｒ Ｓ ｍ ｃ ｎｄ ｃ ｏ ｓ
以及多达２ ２ ／ Ｉ 口 片上３级 电压参 考可以作为 个ＩＣ Ｓ Ｐ接 ２
集成Ｃ Ｎ Ａ 收发器的微控制器
ＬＰＣ１ Ｃ ２ Ｉ １ ２ ￣ ＬＰＣ１ Ｃ２ 是两 款 内嵌 易用 型片 上 Ｉ ｌ ４
Ｉ ｔｇ ａＳ ｃ ｒｔ ￣构 ，具 有１０ ｎｅ ｒｌｅ ｕ ｉ ｙ ０ 多个防攻 的安全功 能， 并符合ＣＣ Ｅ ＋认证要求 ； ＡＬ ６ 高性能Ｓ 、ＭＸ２ Ｐ Ｉ ｒ ｔ Ｃ Ｕ，
电池充电器、吸尘器 、打印机和遥控器），以及汽车市场 （ 例如Ｌ Ｄ照明 、无钥门禁和车身 电子 ）等各种应用。 Ｅ
Ｐ ２ （ ）８０ Ｄ ６ （ ）８ ７ Ｉ Ｆ ＬＦ Ｉ４ ￣ＰＩ Ｆ ＬＦ Ｉ４ Ｍ ｃ１ Ｃ１ ＣＵ高度集 成 ，具有独立时基的多个Ｐ ＷＭ、１ 个支持Ｌ Ｎ的Ｅ ＡＲ Ｉ ＵＳ Ｔ
量 中断 、４ 个优 先级 、最多１ 个拥 有专用 中断的ＧＰＩ ３ Ｏ；
装 产品中存储容量最高的Ｐ Ｃ ＭＣ Ｉ Ｕ。 “ Ｆ Ｌ ”型号采用超
低功耗 （ Ｐ）技 术，工作 电流小于４ Ａ／ ＸＬ Ｏ ＭＨｚ ，休眠 电流低至２ ｈ ０ Ａ。凭借丰富的外设和功能——包括ｍＴｏ ｃ ｕｈ
容性 触摸传感和多种通信外设 ，这些通用Ｍ ＣＵ非常适合 于家 电 （ 例如咖啡壶 、搅拌机 和洗碗机 ）、消费类 （ 例如
ＵＡＲＴ Ｓ Ｉ ２ （ Ｍ＋ ；１位和３ 位计时器各 ２ ， 、２ Ｐ ＆ＩＣ Ｆ ） ６ ２ 个 带ＰＷ Ｍ 匹配／ ／ 捕捉 功能 ，１ ４ 个２ 位系统计时器 ；１ＭＨｚ ２
用安 全性能 ，同时 还不影 响产 品的便利 性 、整体性 能以 及设计效率 。Ｓｍａ ｔ ｒ ＭＸ２ 的灵活性和可扩 展性适于广泛
Ｃ ｎｅｔ双核微控制器 ｏｃｒｏ
Ｃ ｎ ｅｔ ２ ｏ ｃｒｏ ３ 位微控制器将Ｔ 的性能领先 的Ｃ ８ 内核 Ｉ ２ｘ 及控制外设 与ＡＲＭ Ｃｏ ｔ ｘ Ｍ３ ｒ ｅ － 内核及连接 外设组 合起 来 ，以提供一种分 区明确的架构 ，可在单个 具有成本效益 的器件中支持实时控制和高级连接。为方便其使用 ，Ｔ 利 Ｉ
Ｐｕ Ｐ ｌｓ Ｃ Ｕ和ＭＩ ＡＲ ｌｓｉ，可实现无缝应用整合 。 Ｆ Ｅ Ｃａｓ ｃ
ＮＸＰ ｅ ｉ ｏ ｄ ｔ ｒ Ｓ ｍ ｃ ｎ ｕｃ ｏ ｓ ’
电话 ：００ ６ １— ２ ８ １－ ５ ７ ２ ８
ｆ ：ｓｃ ｎｘ ｃ ｒ ／ ｎ． ｐ ｏ ／ ｎ
应用广泛的增强型中档８ 位单片机