CAN总线

赛元微电子推出的SC32F15G系列MCU，集成CAN FD（兼容CAN 2.0）接口，丰富的外设与高集成度，为复杂通信与控制场景提供稳定可靠的芯片支持。

Holtek新推出CAN Bus接口控制IC HT45B3315，提供车用电子控制、区域监控、工业控制等较佳解决方案。

CAN总线由其高可靠和实时性被广泛应用于新能源汽车、轨道交通、医疗、工程机械等行业，但是由于大部分行业工作环境都比较恶劣，所以提高总线抗干扰能力是目前行业用户最为关注的方向。

CAN总线虽然有强大的抗干扰和纠错重发机制，但目前CAN被大量应用于比如新能源汽车、轨道交通、医疗、煤矿、电机驱动等行业，而这些场合的电磁环境比较严重，所以如何抗干扰是工程师最为关心的话题。

CAN总线的设计经常遇到错误定位等问题，但是CAN总线测试工程师主要关注的问题不过是这几个！解决这几个问题，CAN通讯问题80%得以解决。

一、定位干扰原因

当总线有干扰时，有经验的工程师能够迅速定位，但是对于新手来说却很麻烦。造成总线干扰的原因有很多，比如通过电磁辐射耦合到通讯电缆中、屏蔽线接地没处理好、隔离了通讯没有隔离电源等。通过下图我们可以推导出，现场的干扰不是通过电磁辐射进来，整车的网络也没有干扰，基本可以断定干扰就是电机驱动器的CAN通讯没隔离好。

在CAN节点的设计中，我们通常为了总线的通讯更为可靠，为CAN接口增加各种器件，但实际并非所有应用都需要，过多防护不仅增加成本，而且器件的寄生参数必然影响信号质量。本文将简单介绍共模电感用于总线的作用。

我们在实际应用中看到许多CAN产品会使用共模电感，但在常规测试中却看不到它对哪一项指标有明显改善，反而影响波形质量。

许多工程师为了以防万一，确保可靠，会对CAN增加全面外围电路。CAN芯片已经有很好的抗静电，瞬态电压能力，有些收发器本身也有很好的EMC性能，我们在应用中可根据设计要求逐个增加防护、滤波等外围。

对于CAN总线要不要加共模电感，我们主要从电磁兼容方面考虑。

一、共模电感

先介绍共模干扰。图1、图2分别给出了差模和共模干扰及其传输路径。图中的驱动器及接收器为差分信号传输，类似CAN总线。差模干扰产生于两条传输线之间，共模干扰则在两条线中同时产生，其电势是以地为参考。

导读：CAN总线的设计经常遇到错误定位等问题，但是CAN总线测试工程师主要关注的问题不过是这几个！解决这几个问题，CAN通讯问题80%得以解决。

一、定位干扰原因

CAN总线虽然有较强的抗干扰能力，但在实际应用中依旧会受到静电以及浪涌的干扰，在CAN总线组网中我们应该如何提升总线的浪涌防护能力呢？其实并不难，这几种器件让你无忧。

先了解几种典型的瞬态骚扰。

<center>表1 几种瞬态骚扰的比较</center>
<center><img width="600" src="http://mcu.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011444-40429-1.jpg&q…; alt="如何提升CAN总线浪涌防护？"></center>
从表中可知，浪涌的能量最高，过电流最大，因此危害性也是最大。对于浪涌防护，介绍以下三种器件。

一、TVS

为了更好的将USB的通用性和CAN的专业性结合起来，通过计算机的USB接口接入CAN专业网络，实现系统控制的便利性和应用的高效性，本文讲述了一种基于ARM7处理器实现USB接口与CAN总线的实例，通过其可以在PC实现对CAN总线上设备的监控。

1、硬件系统设计

1.1 处理器简介及其外围电路设计

主控制器选用NXP公司的ARM7核处理器LPC2119。LPC2119是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-STM CPU，并带有128 KB嵌入的高速FLASH存储器。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用16位Thumb模式将代码规模降低超过30%，而性能的损失却很小。实行流水线作业，提供Embedded ICE逻辑，支持片上断点和调试点，具有先进的软件开发和调试环境。LPC2119具有非常小的64脚封装、极低的功耗、多个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、PWM通道、多个串行接口，包括2个16C550工业标准UART、高速I2C接口(400 kHz)和2个SPI接口，46个GPIO以及多达9个外部中断，特别适用于汽车、工业控制应用以及医疗系统和容错维护总线。