CAN总线的通信应用系统设计
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN 仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。 由于CAN总线具有很高的实时性能，因此，CAN已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
CAN具有十分优越的特点，包括： 低成本,极高的总线利用率, 很远的数据传输距离(长达10Km), 高速的数据传输速率（高达1Mbit/s）, 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文, 可靠的错误处理和检错机制, 发送的信息遭到破坏后，可自动重发,节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能, 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息. 标准CAN的标志符长度是11位，而扩展格式CAN的标志符长度可达29位。CAN 协议的2.0A版本规定CAN控制器必须有一个11位的标志符。同时，在2.0B版本中规定，CAN控制器的标志符长度可以是11位或29位。遵循CAN2.0B协议的CAN控制器可以发送和接收11位标识符的标准格式报文或29位标识符的扩展格式报文。如果禁止CAN2.0B,则CAN 控制器只能发送和接收11位标识符的标准格式报文，而忽略扩展格式的报文结构，但不会出现错误。
二 内嵌的CAN模块的TMS320LF2407
TI（德州仪器）公司的ＤＳＰ芯片TMS320LF2407 内嵌的ＣＡＮ模块是一个 1６位的外设模块。它完全支持CAN2.0 B协议；可工作在标准模式和扩展模式；支持数据帧和远程帧；数据收发采用邮箱方式；有可编程位定时器；可对中断配置编程；可编程实现总线唤醒功能；能自动回复远程请求；有完备的错误诊断功能；可进行自测试；有自动重发功能。TMS320LF2407是一款性能很强的CAN控制器。邮箱方式是TI公司CAN控制器的一大特点。它们把一个RAM空间（４８×１６）分为六个邮箱，每个占４ ×１６位的存储空间。邮箱 ０～１是接收邮箱，邮箱４～５是发送邮箱，而邮箱２～３则可以随意配置成发送或接收邮箱。每个邮箱都由寄存器控制。
三 应用系统设计
针对CAN总线有以上的优点以及TI公司的TMS320LF2407 内嵌的ＣＡＮ模块的方便性和实用性，本人用四片TMS320LF2407芯片组成一个CAN总线网络，进行实时收发数据，并根据各自邮箱的标识符判别数据是接收还是丢弃。CAN收发器使用PHILIPS的PCA82C250，此系统可扩展性强，功能强大，若要增加节点个数，只需要在CAN总线上挂接带有ＣＡＮ模块的控制器即可，并对初学者及要掌握CAN总线的人来说具有很好的指导意义。
1 系统硬件设计
硬件系统分为两层：第一层，ＣＡＮ总线与ＤＳＰ控制LF2４07 接口层―实现CAN总线和LF2407的物理接口；第二层，DSP与外围器件的信息处理 ，因为LF2407 是适用于工控领域应用而设计的一款新型工控型芯片，集成了数字I/O，EV（事件管理器），A/D（模数转换），SPI（串行外设接口），SCI（异步串行通信接口），CAN控制器等丰富的控制资源。其中具体介绍CAN总线与LF2407的接口电路及要注意的地方。
系统原理如下图1所示：
CAN总线与LF2407的接口电路: PCA82C250是驱动CAN控制器和物理总线间的接口，提供对总线的差动发送和接收功能，硬件原理如下图2所示。由于PCA82C250是提供5伏电原供电，但由于LF2407是用3.3伏供电，因此要做电平转换。这里采用最简单的电阻分压来实现。其中R2，R3分别取1K和2K，R1取10K，对于二极管D1，这里采用具有快速恢复能力的肖特基二极管1N5819。对于电平转换，可以采用专门的集成芯片或直接采用3.3伏供电的CAN收发器如TI的SN65HVD230。
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