CAN中繼器是大型CAN網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常用到的設(shè)備,，它可以延長(zhǎng)傳輸距離,，改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和隔離干擾，但也增加了設(shè)計(jì)成本,。有人說(shuō),，只要2顆CAN收發(fā)器芯片就可以實(shí)現(xiàn)CAN中繼功能,。到底行不行呢？

　　一,、CAN收發(fā)器簡(jiǎn)介

　　ISO 11898是一個(gè)使用CAN總線協(xié)議的汽車內(nèi)高速通訊國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),。CAN收發(fā)器是協(xié)議中數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的接口部分。常見的CAN收發(fā)器芯片有NXP（原Philips）的PCA82C250/251,、TJA1050/1051等型號(hào),。由于PCA82C250和TJA1050總體的引腳和功能都兼容，所以我們下文以TJA1050為例,。

　　二,、2顆CAN收發(fā)器芯片的錯(cuò)誤方案分析

　　首先，簡(jiǎn)單介紹一下TJA1050,。如圖1,，TJA1050一共有8個(gè)引腳，TXD為發(fā)送數(shù)據(jù),，RXD接收數(shù)據(jù),，VCC接5V電壓,，GND接地。CANH和CANL為CAN的兩路差分輸出,。8腳為CAN總線模式選擇,，5腳為參考地。

　　圖1

　　RXD和TXD想必大家都非常熟悉,，在RS-232協(xié)議中,只要把兩個(gè)設(shè)備的RS-232的TXD和RXD交叉連接,，GND共地，兩個(gè)設(shè)備便可以實(shí)現(xiàn)通信,。于是有人想到,，如果把2顆TJA1050芯片的TXD和RXD也交叉連接，是否能實(shí)現(xiàn)中繼功能呢,？

　　如圖2電路,，看上去貌似可行，但是實(shí)際上此電路是無(wú)法使用的,。

　　假如將此電路接入CAN總線,，當(dāng)有顯性電平從TJA1050（A）進(jìn)入時(shí)，TJA1050（A）的RXD=0,，同時(shí)TJA1050（B）的TXD=0,，TJA1050（B）的CAN輸出顯性電平。由于芯片的自反饋,，TJA1050（B）會(huì)讀入顯性電平將RXD=0,，同時(shí)TJA1050（A）的TXD=0，如此持續(xù)下去,。由于TJA1050有TXD腳的顯性保護(hù)功能（PAC8250無(wú)此功能）,，當(dāng)超過(guò)允許最大的TXD顯性時(shí)間之后，CAN收發(fā)器將會(huì)被禁能,。

　　圖2

　　三,、CAN中繼器正確的設(shè)計(jì)方案

　　如圖4為CAN中繼器的硬件框圖，主要由MCU和CAN控制器,、CAN收發(fā)器組成,。MCU負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的緩存和轉(zhuǎn)發(fā)，CAN控制器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAN幀格式,，最終通過(guò)CAN收發(fā)器接入CAN網(wǎng)絡(luò),。大多的MCU已集成了CAN控制器在芯片內(nèi)，比如NXP的LPC2119,。

　　圖3

　　CAN控制器和CAN收發(fā)器之間通過(guò)光耦隔離,，CAN收發(fā)器驅(qū)動(dòng)采用帶隔離的DC-DC模塊。這樣，不僅實(shí)現(xiàn)了兩路CAN接口之間的電氣隔離,，也實(shí)現(xiàn)了中繼器和總線的隔離,。雖然這在一定程度上增加了中繼器硬件的復(fù)雜性和成本，但卻是值得的,?；蛘呖梢杂弥逻h(yuǎn)電子的CTM1051KT為代表的隔離CAN收發(fā)器，內(nèi)部包含隔離DC-DC,、信號(hào)隔離電路,、CAN總線收發(fā)電路、基礎(chǔ)的總線防護(hù)等,。同傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比,，CTM系列具備更高的集成度、更高的可靠性和更具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格,，能夠幫助使用者降低整體的設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)和采購(gòu)成本,。

　　圖4

　　四、智能CAN網(wǎng)橋中繼器

　　ZLG致遠(yuǎn)電子CAN隔離網(wǎng)橋中繼器集線器系列,，具有2個(gè)或者4個(gè)電氣隔離的CAN總線接口,，能實(shí)現(xiàn)CAN-bus網(wǎng)絡(luò)的中繼功能，能將不同速率的CAN網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā),。主要應(yīng)用如下：

　?。?）使用該系列產(chǎn)品可達(dá)到增加負(fù)載節(jié)點(diǎn)和延長(zhǎng)通信距離的作用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中繼擴(kuò)容的功能,；

　　（2）可獨(dú)立任意配置每個(gè)通道的通訊波特率,，實(shí)現(xiàn)不同通信波特率的CAN網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),；

　　（3）該系列產(chǎn)品具有強(qiáng)大的ID過(guò)濾轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能,，精確的驗(yàn)收ID配置使CAN總線的負(fù)荷降到最低,。或者變化特定的ID和數(shù)據(jù),，實(shí)現(xiàn)去除干擾數(shù)據(jù)和區(qū)別不同設(shè)備的目標(biāo),；

　　（4）具有強(qiáng)大的抗干擾能力,，當(dāng)用戶的設(shè)備CAN受到強(qiáng)干擾導(dǎo)致死機(jī)或者損壞,，接上該系列產(chǎn)品后，可以隔離干擾保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行,。

　　圖5