CN101662405A - Can总线的通信电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CAN总线的通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器，其特征在于，所述CAN控制器输出的CANTX信号通过线与电路相连，CAN控制器输出的CANRX信号直接相连，一个CAN收发器并联在总线的末端，所述CANTX信号端连接一个上拉电阻。本发明的CAN总线的通信电路，将CAN控制器输出的CANTX信号通过线与电路相连，解决了CANTX、CANRX信号互联的问题，电路简单，进一步简化了CAN总线的应用，降低了成本，适用于近距离CAN通信的场合。

Description

CAN总线的通信电路

技术领域

本发明涉及一种低成本的CAN总线的通信电路，尤其是涉及一种适用于近距离CAN通信场合的CAN总线通信电路，属于通信技术领域。

背景技术

控制器局部网CAN(CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。

一般CAN总线的应用中由CPU系统、CAN控制器和CAN收发器三个部分构成。CPU通过外部总线向CAN控制器的发送寄存器写入发送数据，或者读取CAN控制器的接收寄存器，来控制CAN控制器完成数据的收发功能；CAN控制器能够按照CAN总线的时序接收发送数据；CAN收发器能够把来自CAN控制器的逻辑电平(CANTX、CANRX)转换为CAN总线所要求的差分信号(CANH、CANL)进行传输。

图1为现有技术的CAN总线的结构示意图。由于CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可以随时向总线发送数据。如果直接把CAN控制器的输出连到总线上，一旦出现某些控制器输出高电平，而另外一些控制器输出低电平的现象，就会导致总线短路的现象，并损坏某些节点。所以CAN控制器的输出必须通过CAN收发器(如：82C250)进行电平转换后才能够连到总线上。CAN收发器能够把CAN控制器输出的CANTX和CANRX信号转换成CANH和CANL信号与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这样即使多个节点同时向总线发送数据也不会损坏CAN控制器。

CAN收发器的另外一个功能就是能够实现了CAN控制器的发送送监功能，CAN收发器中的接收功能一直是有效的，这样CAN控制器便能够一直监视CAN总线上的数据，它发送数据的同时也能够接收到CAN总线上的数据，如果接收到的数据与他发送的数据不一致，控制器便可以判断已经发生了发送冲突，控制器便退出发送状态，并转入接收状态，等待总线空闲的时候再重新发送数据。

CAN收发器由于采用了差分的方式进行通信，提高了抗干扰能力，降低误码率，实现了CAN总线在各种恶劣环境场合的应用。

对于某些要求低成本的场合，如果通信距离比较短，工作环境不是非常恶劣的场合，可以考虑进一步降低CAN总线应用成本的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现CAN控制器之间进行短距离通信的、低成本的CAN总线的通信电路。

如果能够解决多个CAN控制器输出的CANTX、CANRX信号互联的问题，便可以实现在没有CAN收发器的情况下，CAN控制器之间的通信。线与电路是我们电路设计中经常用到的，即两个输出端(包括两个以上)直接互连就可以实现“AND”的逻辑功能。我们利用这个原理解决了CANTX、CANRX信号互联的问题。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种CAN总线的通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器，其特征在于，所述CAN控制器输出的CANTX信号通过线与电路相连，CAN控制器输出的CANRX信号直接相连，一个CAN收发器并联在总线的末端，所述CANTX信号总线连接一个上拉电阻。

前述的CAN总线的通信电路，其特征在于：所述CAN控制器的发送引脚为开漏状态，CAN控制器输出的CANTX信号直接相连。

前述的CAN总线的通信电路，其特征在于：所述CAN控制器的发送引脚为非开漏状态，每个CAN控制器输出的CANTX信号通过一个二级管相连。

本发明所达到的有益效果是：

本发明的CAN总线的通信电路，将CAN控制器输出的CANTX信号通过线与电路相连，解决了CANTX、CANRX信号不通过CAN收发器互联的问题，电路简单，进一步简化了CAN总线的应用，降低了成本，适用于近距离CAN通信的场合。

附图说明

图1为现有技术的CAN总线的结构示意图；

图2是本发明的控制器部分的原理图；

图3是本发明的总线部分的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行具体介绍如下：

本发明的CAN总线的通信电路包括两部分回路，第一部分是CAN控制器输出的CANTX信号的线与电路；第二部分是CAN收发器电路。

1)CAN控制器输出的CANTX信号的线与电路的原理图见附图1(以SJA1000为例)。首先假设总线上只有一个CAN控制器的情况，如果控制器的发送引脚TX0引脚是高电平，由于在CANTX总线上包含了一个上拉电阻(电阻可以参见附图2中的R1)，所以此时CANTX总线也将是高电平；如果TX0引脚是低电平，二极管通过R1限流后导通，此时CANTX总线也将会被下拉至二极管的导通电压(一般是0.7V)，总线上将是低电平。所以经过了二极管后，CANTX上的状态和CAN控制器的发送引脚TX0的状态一致。其次，对于CANTX总线上有多个CAN控制器的情况，如果其中两个控制器的TX0分别输出了高电平和低电平，那么输出高电平控制器的TX0由于反向串联了一个二极管，所以不会和输出低电平控制器的TX0构成回路，从而也就避免了总线出现短路的现象。解决了CAN控制器不用CAN收发器直接互联的问题。另外，某些CAN控制器的发送引脚能够直接配成开漏状态，这时电路中所串联的二极管V1可以省略。

2)总线部分电路的原理图见附图2(以PCA82C250为例)。在CANTX总线上需要加入一个上拉电阻，把总线上拉至确定的高电平状态。由于CAN总线采用了发送监听的方式，所以在总线的末端需要加入一个CAN收发器，使CAN控制器能够监听总线上的数据，满足了CAN控制器的正常收发的条件。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种CAN总线的通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器，其特征在于，所述CAN控制器输出的CANTX信号通过线与电路相连，CAN控制器输出的CANRX信号直接相连，一个CAN收发器并联在总线的末端，所述CANTX信号总线连接一个上拉电阻。

2.根据权利要求1所述的CAN总线的通信电路，其特征在于：所述CAN控制器的发送引脚为开漏状态，CAN控制器输出的CANTX信号直接相连。

3.根据权利要求1所述的CAN总线的通信电路，其特征在于：所述CAN控制器的发送引脚为非开漏状态，每个CAN控制器输出的CANTX信号通过一个二级管相连。

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