第三章 元器件选型及特性分析
是其不提供待机模式。
综合考虑系统设计成本以及性能问题，最终选择PCA82C250作为CAN总线驱动器，其具有的功能特性足以为我们使用，而其又具有更高的性价比，同时关于PCA82C250的资料比较齐全，更利于我们掌握。
3.2 系统元器件特性分析
3.2.1 STC89C52特性分析
STC89C52是一款低功耗、高性能CMOS8位微处理器，具有8K在系统可编程FLASH存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上FLASH允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 3.2.2 SJA1000特性分析
SJA1000芯片是目前广泛流行的CAN总线器件之一，它是应用于汽车和一般工业环境的独立CAN总线控制器。经过简单总线连接的SJA1000可完成CAN总线的物理层和数据链路层的所有功能。
其特性如下：
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引脚与PCA82C200独立控制器兼容；
电气参数与PCA82C200独立CAN控制器兼容； 具有PeliCAN模式；
有扩展的接收缓冲器64字节，先进先出（FIFO）； 支持CAN2.0A和CAN2.0B协议； 支持11位和29为标志码； 通信速率可达1Mbps； 24MHz时钟频率；
可与不同的微处理器接口； 可编程的CAN输出驱动器配置；
图3-1 SJA1000引脚排布
SJA1000独立的CAN控制器有2个不同的操作模式：BasicCAN模式和PeliCAN
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模式。
BasicCAN模式是上电后默认的操作模式。因此用PCA82C200开发的已有硬件和软件可以直接在SJA1000上使用，而不用作任何修改。
PeliCAN模式是新的操作模式，它能够处理所有CAN2.0B规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能，例如，SJA1000支持一些错误分析功能，支持系统诊断、系统维护和系统优化，而且这个模式里也加入了对一般CPU的支持和系统自身测试的功能。使SJA1000能应用于更宽的领域。
图3-2 CAN控制器SJA1000在系统中的位置
本设计采用PeliCAN模式，因此只给出PeliCAN模式增强功能。如表3-1所示。
表3-1 PeliCAN模式的增强功能
CAN2.0B (active) 发送缓冲器 增强的验收滤波器 可读的错误计数器 可编程的出错警告界限 仲裁丢失捕捉中断 单次发送 仅听模式 自测试模式 CAN2.0B active 支持带有29位标识符的网络扩展应用 有11位或29位标识符的报文的单报文发送缓冲器 两个验收滤波器模式支持11位和29位标识符的滤波 支持错误分析在原型阶段和在正常操作期间可用于：诊断、系统维护、系统优化 支持系统优化包括报文延迟时间的分析 使软件命令最小化和允许快速重载发送缓冲器 SJA1000能够作为一个认可的CAN 监控器操作，可以分析CAN 总线通信或进行自动位速率检测 支持全部CAN 节点的功能自测试或在一个系统内的自接收 SJA1000内部由接口管理逻辑、发送缓冲区、接收FIFO、比特流处理器、接收滤波器、定位逻辑器、错误管理逻辑、复位模块和振荡电路这几个部分组成。
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第三章 元器件选型及特性分析
SJA1000引脚功能：
SJA1000中共有28个外部引脚，芯片封装形式可以是DIP_28，也可以是SO_28。 AD7--AD0（引脚2、1、28--23）：这8个引脚为8位地址/数据端。
ALE/AS（引脚3）：Intel模式下，该引脚为ALE信号输入端。Motorola模式下，该引脚为AS信号输入端。
：芯片片选端。 CS（引脚4）
：Intel模式下，该引脚为RD信号输入端，Motorola模式下，RD/E（引脚5）该引脚为E信号输入端。
：Intel模式下，该引脚为WR信号输入端，Motorola模式下，该WR（引脚6）
引脚为RD/WR信号输入端。
CLKOUT（引脚7）：SJA1000的时钟信号输入端。该时钟频率可以由SJA1000的内部时钟控制寄存器进行可编程控制，若时钟控制寄存器的Clock Off位为1，则该引脚无效。
VSS1（引脚8）：逻辑地。
XTAL1、XTAL2（引脚9、10）：外部晶振接入端。
Mode（引脚11）：模式选择端。该引脚用于处理器接口的选择，当该引脚接高电平时，SJA1000工作在Intel模式，当该引脚接低电平时，SJA1000工作在Motorola模式。
VDD3（引脚12）：输出驱动器的电源端。
TX0、TX1（引脚13、14）：CAN输出驱动器的输出端0和输出端1。 VSS3（引脚15）：输出驱动器的接地端。
：中断信号输出端。当产生事件且内部中断寄存器对应位被置INT（引脚16）
位时，该引脚产生低电平，通知处理器产生外部中断，处理器可以通过查看中断事件寄存器来了解发生了何种中断。该引脚为集电极开路，因此多个INT信号可以直接连接在一起产生“线或”。
RST（引脚17）：芯片复位端。
VDD2（引脚18）：输入比较器的电源端。
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RX0、RX1（引脚19、20）：CAN输入比较器的输入端0和输入端1。 VSS2（引脚21）：输入比较器的接地端。 VDD1 （引脚22）：电源端[5]。 3.2.3 总线驱动器PCA82C250
PCA82C250是PHILIPS公司的CAN总线驱动接口芯片，是CAN控制器与物理总线之间的接口，它最初是为汽车中的高速应用(达1Mbps)而设计的。该器件可以提供对总线的差动发送和接收功能。其主要特性如下：
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与IS011898标准完全兼容； 高速率(最高可达1MbpS)；
具有抗恶劣环境下的瞬间干扰，保护总线能力； 过热保护；
总线可连接110个节点。
PCA82C250驱动电路内部具有限流电路，可防止发送输出级对电源、地或负载短路。虽然短路时功耗增加，但不致使输出级损坏。若结温超过大约160℃，则两个发送器输出端极限电流将减小，由于发送器是功耗的主要部分，因而限制了芯片的温升。PCA82C250采用双线差分驱动，有助于抑制恶劣电气环境下的瞬变干扰。引脚8(RS)用于选定PCA82C250的工作模式。有3种不同的工作模式可供选择：高速、斜率控制和待机[6]。
表3-2 PCA82C250引脚功能属性
引脚标识 1 2 3 4 5 6 7 8 引脚名称缩写 TXD GND Vcc RXD Vref CANL CANH Rs 功能描述 发送数据输入 接地 电源 接收数据输出 参考电压输出 低电平CAN电压输入/输出 高电平CAN电压输入/输出 斜率电阻输入 16
第四章 CAN/RS-232总线转换模块设计
第四章 CAN/RS-232总线转换模块设计
4.1 硬件设计
硬件系统主要由MCU、电平转换器MAX232、CAN总线控制器SJA1000以及CAN总线驱动器PCA82C250组成。终端设备COM接口的RS-232电平经电平转换器MAX232转换为TTL电平后接入MCU的串行口，在MCU中将串行数据转换为并行数据后由IO端口发送给CAN总线控制器SJA1000，然后通过CAN总线驱动器PCA82C250接入CAN总线，这就完成了RS-232到CAN的转换。
图4-1 CAN/RS-232总线转换模块硬件原理框图
1）单片机与SJA1000接口电路设计
在整个的硬件系统中，核心在于MCU与SJA1000的接口电路以及总线驱动器PCA82C250与SJA1000连接电路的设计。SJA1000作为PHILIPS公司生产的一款独立的CAN总线控制器，其新增了一种操作模式——PeliCAN，在整个系统的设计中我们采用的就是这种模式，它支持很多新特性的CAN2.0B协议，并兼容PCA82C200。单片机与SJA1000的接口电路设计如图4-2：
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