基于PCA82C250與MCU間的直連通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

　　摘要：在分析了RS-485總線與CAN部遲疑不決的異同點(diǎn)后，以PCA82C250型接口電路為例提出了用CAN總線通信物理層接口電路來替代RS-485總線接口中電路與單片機(jī)直接連接進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，從而可形成一個(gè)高性能、低價(jià)格且數(shù)據(jù)通信安全、可靠的分布式測(cè)控系統(tǒng)。

    關(guān)鍵詞：通信物理接口 RS-485總線 CAN總線 MCU

1 概述

　　用于多機(jī)間數(shù)據(jù)通信的通信物理層接口是分布式測(cè)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的工作基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的以單片機(jī)為核心的分布式多機(jī)測(cè)控系統(tǒng)為簡(jiǎn)化通信物理層大多采用電流環(huán)或RS-485/RS-422總線。

　　電流環(huán)形式因較RS-485/RS-422總線形式連線復(fù)雜等原因已基本退出歷史舞臺(tái)。而RS-485總線接線形式較RS-422總線接線形式少了二極通信線且抗干擾能力增強(qiáng)，從而使接線形式更為簡(jiǎn)單、造價(jià)更低，因此，RS-485總線基本上獨(dú)霸了以單片機(jī)為核心的分布式多機(jī)測(cè)控系統(tǒng)通信物理層的應(yīng)用。但隨著科技的發(fā)展，RS-485總線的總線效率低、系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差、通訊可靠性低、后期維護(hù)成本高、網(wǎng)絡(luò)工程調(diào)試復(fù)雜、傳輸距離不理想、單總線可掛接節(jié)點(diǎn)少、應(yīng)用不靈活等缺點(diǎn)慢慢地暴露出來，因此，迫切需要尋找一種新型、簡(jiǎn)單有效的通信物理層接口芯片來替代RS-485總線物理層接口電路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，這對(duì)提高多機(jī)互連的分布式測(cè)控系統(tǒng)的可靠性具有重大意義。

　　與其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比，CAN部遲疑不決在通信能力、可靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性、易用性、傳輸距離和成本等方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，成為控制等領(lǐng)域最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。對(duì)于CAN總線的物理層接口，現(xiàn)有大多是CAN總線物理層接口電路與CAN總線控制器連接構(gòu)成的CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)筆者的深入分析和實(shí)踐證明：CAN總線物理層接口電路（符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)）也可與單片機(jī)直接連接構(gòu)成一個(gè)高可靠、低成本、簡(jiǎn)單實(shí)用、多機(jī)互連的分布式測(cè)控系統(tǒng)。

2 CAN與RS-485物理層特性比較

CAN總線在物理層個(gè)有專用接口電路，該類接口電路具有特色。

CAN總線與RS-485總線物理層特性的相同點(diǎn)有：