3 智能节点通信接口设计
    挂接在CAN总线上的智能节点在该分布式测试系统中一方面能根据系统需要独立完成数据采集、控制等任务，另一方面能够与系统其他节点进行参数同步和信息传递。
    MCP2551是CAN控制器与物理总线接口的芯片，它用于增强总线的驱动能力，从而增加cAN总线的通信距离并使得总线上可以挂接更多的节点。
    为保证整个测控系统的稳定性和CAN总线通信的可靠性，在硬件上加入了多种抗干扰措施。在电路板的电缆入口处使用的LC滤波器，可以滤除CAN总线电缆中传导的各种高频干扰信号。瞬态抑制二极管TVS并联在信号线和信号地线之间，用来释放电缆受到雷击或静电放电时产生的浪涌高压。在MCP2510和MCP2551之间使用的2个光耦6N137，能很好地解决传导干扰问题，具有良好的电绝缘和抗干扰效果。隔离型DC／DC芯片B050S-1W将光耦两端电源隔离开。另外，为了匹配总线阻抗和消除传输线上的信号反射，当节点位于CAN总线终端时，用跳线选择加上120 Ω的电阻。总线连接介质选用屏蔽双绞线，屏蔽层接地。
3．1 通信接口硬件电路
    系统中除主节点通过PCI-CAN适配卡接入CAN总线外，各子节点与总线的接口需要自行设计。考虑到各智能节点所要实现的功能各不相同，为使微处理器能有更灵活的选择，同时方便通信程序的移植，加快开发进度，系统中子节点均使用相同的独立CAN总线控制器。子节点通信模块的硬件电路如图3所示，主要由微处理器(MCU)、CAN控制器MCP2510和CAN收发器MCP2551组成。其中，MCU实现CAN总线应用层功能，MCP25lO和MCP2551实现CAN总线物理层和数据链路层功能。

    MCP2510是一款带SPI接口的独立CAN控制器，完全支持CAN总线V2．0A／B技术规范，能够发送和接收标准和扩展报文，同时具有验收滤波和报文管理功能。它内含3个发送缓冲器、2个接收缓冲器。MCU能通过标准的SPI接口完成对MCP2510的初始化、工作状态控制以及数据的读写，SPI最高数据传输速率可达5 Mbps。此外，MCP2510还具有灵活的中断管理能力，产生的中断可以反馈给MCU来处理，满足不同的实时操作需求。
3．2 通信接口程序设计
    CAN总线节点的接口软件为应用层访问CAN控制器MCP2510提供了一个便捷通道，该通道屏蔽了MCP2510工作的实现细节，使得应用层面向通信是透明的。通信接口程序主要包括初始化、数据的发送和数据的接收3个部分。完成这3部分程序的编制后，就能进行一般的数据发送和接收。
    MCU对MCP2510的初始化操作包括设置SPI数据传输速率、CAN通信波特率、滤波寄存器和屏蔽寄存器以及中断允许标志位等。系统中所有节点设置为同一通信波特率，否则设备间将无法正常通信。
    CAN初始化完毕后，方可进行数据的接收和发送。为保证发送数据的完整性和数据接收的实时性，各节点根据需要主动进行数据的发送，而数据的接收采用中断方式。
    发送数据时，将待发送的数据打包成符合CAN协议帧格式的报文后写入发送缓冲器，并启动发送。在写发送缓冲器前先查询其状态，只有在有空闲的发送缓冲器时才将报文写入。启动发送后，通过查询状态寄存器或发送成功中断标志来判断报文是否发送成功。
    总线报文通过中断方式进行接收，此中断在接收缓冲器满时被触发。报文传至某一接收缓冲器后，与该接收缓冲器对应的中断标志寄存器的RXNIF位将置1。一旦缓冲器中的报文处理完毕，MCU将该位清除等待接收下一条报文。该控制位提供的锁定功能确保在MCU尚未处理完上一条报文前，MCP2510不会将新的报文载入接收缓冲器。