SJA1000是一种独立控制器,是PHILIPS公司的PCA82C200的替代产品。他增加了一种新的工作模式(PeliCAN),这种模式支持具有很多新特点的CAN 2.0B协议。SJA1000主要具有如下特点:
(1)与PCA82C200独立CAN控制引脚和电气兼容;
(2)仍然具有PCA82C200模式(即默认的BasicCAN模式);
(3)扩展的接收缓冲器(64 B FIFO);
(4)同时支持11位和29位标识符且与CAN 2.0B兼容;
(5)位速率可达1 Mb/s;
(6)具有详细位号(bit position)的仲裁丢失中断;
(7)只听模式(无确认、无激活的出错标志);
(8)可编程的CAN输出驱动器配置;
(9)可以和不同处理器接口。
2.2 TJA1050特性
TJA1050是PHILIPS公司生产的,用以替代PCA82C250的高速总线收发器。该器件提供了CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。TJA1050的主要特性如下:
(1)与ISO11898标准完全兼容;
(2)总线与电源及地之间的短路保护;
(3)优化了输出信号CANH和CANL之间的耦合,大大降低了信号的电磁辐射;
(4)具有强电磁干扰下,宽工模范围的差动接收能力;
(5)未上电节点不会干扰总线(对此类节点性能做了优化);
(6)总线至少可连接110个节点。
3 CAN节点硬件电路设计
3.1 CAN节点硬件电路设计的原理
图2为硬件电路设计的原理框图。其中主控制器选用ATMEL公司的ATmega128单片机,总线收发器为TJA1050。其中ATmega128为ATMEL公司生产的基于RISC结构的高性能低功耗的新一代8位单片机,其主要功能如下:
(1)具有先进的RISC结构,具有预取指令功能,大多数指令可在一个时钟周期内完成;
(2)内置128 kB可擦写10 000次以上的可编程FLASH;
(3)具有独立锁定位,可选择的启动代码区具有多重密码保护锁死功能;
(4)内置模拟比较器,具有8路10位ADC,I/O口可做AD转换用;
(5)内部有标定的RC振荡器,同时具有独立片内震荡器的可编程看门狗定时器;
(6)6种睡眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、Standby模式以及扩展的Standby模式;
(7)有2个异步串行通讯口UART,不占用定时器和SPI传输功能;
(8)具有多个片内/外中断源。
3.2 节点硬件设计的部分说明
(1)SJA1000选用PeliCAN模式,与微控制器连接后,其片选地址即操作SAJ1000内部寄存器的基址用户可以自行设定。
(2)TJA1050采用了最新的EMC技术,比PCA82C250/251的抗电磁干扰能力提高了20 dB。引脚S用于选定TJA1050的工作模式。有两种工作模式可以选择:如果引脚S接地,则TJA1050进入高速模式。当S端悬空时,其默认工作模式也是高速模式。高速模式是TJA1050的正常工作模式,也是我们所选用的模式。如果引脚S接高电平,则TJA1050进入静音模式,该模式可防止由于CAN控制器失控而造成的网络阻塞,同时由于TJA1050支持的CAN信号有良好的对称性,所以不像前代产品需要专门的斜率控制模式。
(3)在CAN控制器和总线驱动器的物理输出输入线路中,可根据情况适当加入保护电路,以增加数据传输的稳定性。