硬件电路设计之CAN电路设计
1 简介can 是controller area network 的缩写，最早应用于汽车领域，由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个lan，进行大量数据的高速通信”的需要，1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的can 通信协议。此后，can 通过iso11898 及iso11519 进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
现在can通信已经被广泛应用于各个领域，例如医疗，工业等领域。can 控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。
在总线上显性电平具有优先权，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐形电平则具有包容的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平（显性电平比隐性电平更强）。另外，在can总线的起止端都有一个120ω的终端电阻，来做阻抗匹配，以减少回波反射。
2 can总线特点多主控制当总线处于空闲状态时，任何device都可以发送消息，总线通过标志符号来决定发送优先级。只有仲裁获胜方可以继续发送消息，其余device可以立刻停止数据发送，进入数据接收状态。
数据传输速率快由于can通信采用的是差分通信的方式，其能传输更远的距离，且传输的速率最高可以1mbps。
支持多节点通信
can通信可同时连接多个device，且连接device理论上是没有上限的，但是device数量过多可能会影响数据传输的延时以及最高的传输速率。最高的通信速率不仅与传输线缆的长度有关，还与挂载节点的数量有关系。3 can电平标准can通信有高速can通信（iso11898标准）和低速can通信（iso11519-2标准）两种，一般所说的can通常是iso11898标准的高速can通信，其最高的传输速率为 1mbps 。低速can的最高的传输速率为 125kbps ，主要应用于汽车领域，其具有较高的可靠性。
物理层iso11898iso11519-2标准
电平 显性 隐性
can_h 3.5v 3v
can_l 1.5v 3v
电位差 2.0v 0v
4 can电路设计
tja1050 can电路设计tja1050 供电采用5v供电，有些can收发器采用的3.3v供电，可直接连接至mcu。
建议在cah_h和can_l之间添加共模电感，抑制共模噪声。在对外连接器上需要添加tvs管，防止静电损坏内部电子元器件。建议将120ω电阻差分为两个60ω电阻，中间连接一个4.7pf对地电容，能有效滤除信号中干扰。
iso1042bqdwvrq1 隔离can电路设计隔离can电路能将板载与can总线完全隔离，但是需要注意的是电源部分也需要进行隔离。
隔离电源ucc12051dve-q1的设计见下：
不使用can收发器通信经常会有这样的一种使用场景：同一板载上两个mcu之间进行can通信。此时，我们就会考虑能否直接将can_tx连接至can_rx,can_rx连接至can_tx(见下图)？答案是 否定的 。
can_rx需要去监听can_tx的状态，我们不能简单的直接这样互联。对于can通信的每个节点，可以通过一个二极管实现can_rx对can_tx的监听，具体的电路如下：
这种通信方式亲测可用，但是还是不建议使用。
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在总线上显性电平具有优先权，只要有一个单元输出显性电平，总线上即为显性电平。而隐形电平则具有包容的意味，只有所有的单元都输出隐性电平，总线上才为隐性电平（显性电平比隐性电平更强）。另外，在can总线的起止端都有一个120ω的终端电阻，来做阻抗匹配，以减少回波反射。
2 can总线特点多主控制当总线处于空闲状态时，任何device都可以发送消息，总线通过标志符号来决定发送优先级。只有仲裁获胜方可以继续发送消息，其余device可以立刻停止数据发送，进入数据接收状态。
数据传输速率快由于can通信采用的是差分通信的方式，其能传输更远的距离，且传输的速率最高可以1mbps。
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can通信可同时连接多个device，且连接device理论上是没有上限的，但是device数量过多可能会影响数据传输的延时以及最高的传输速率。最高的通信速率不仅与传输线缆的长度有关，还与挂载节点的数量有关系。3 can电平标准can通信有高速can通信（iso11898标准）和低速can通信（iso11519-2标准）两种，一般所说的can通常是iso11898标准的高速can通信，其最高的传输速率为 1mbps 。低速can的最高的传输速率为 125kbps ，主要应用于汽车领域，其具有较高的可靠性。
物理层iso11898iso11519-2标准
电平 显性 隐性
can_h 3.5v 3v
can_l 1.5v 3v
电位差 2.0v 0v
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tja1050 can电路设计tja1050 供电采用5v供电，有些can收发器采用的3.3v供电，可直接连接至mcu。
建议在cah_h和can_l之间添加共模电感，抑制共模噪声。在对外连接器上需要添加tvs管，防止静电损坏内部电子元器件。建议将120ω电阻差分为两个60ω电阻，中间连接一个4.7pf对地电容，能有效滤除信号中干扰。
iso1042bqdwvrq1 隔离can电路设计隔离can电路能将板载与can总线完全隔离，但是需要注意的是电源部分也需要进行隔离。
隔离电源ucc12051dve-q1的设计见下：
不使用can收发器通信经常会有这样的一种使用场景：同一板载上两个mcu之间进行can通信。此时，我们就会考虑能否直接将can_tx连接至can_rx,can_rx连接至can_tx(见下图)？答案是 否定的 。
can_rx需要去监听can_tx的状态，我们不能简单的直接这样互联。对于can通信的每个节点，可以通过一个二极管实现can_rx对can_tx的监听，具体的电路如下：
这种通信方式亲测可用，但是还是不建议使用。
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