1、基于pca82c250與mcu間的直連通信網絡設計 用于多機間數據通信的通信物理層接口是分布式測控系統數據分享的工作基礎，傳統的以為核心的分布式多機測控系統為簡化通信物理層大多采納環或rs-485/rs-422。 電流環形式因較rs-485/rs-422總線形式連線復雜等緣由已基本退出歷史舞臺。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加，從而使接線形式更為容易、造價更低，因此，rs-485總線基本上獨霸了以單片機為核心的分布式多機測控系統通信物理層的應用。但隨著科技的進展，rs-485總線的總線效率低、系統實時性差、通訊牢靠性低、后期維護成本高、網絡工程

2、調試復雜、傳輸距離不抱負、單總線可掛接節點少、應用不靈便等缺點漸漸地裸露出來，因此，迫切需要尋覓一種新型、容易有效的通信物理層接口芯片來替代rs-485總線物理層接口舉行網絡通信，這對提高多機互連的分布式測控系統的牢靠性具有重大意義。與其他現場總線相比，can部猶豫不決在通信能力、牢靠性、實時性、靈便性、易用性、傳輸距離和成本等方面有著顯然的優勢，成為控制等領域最有前途的現場總線之一。對于的物理層接口，現有大多是can總線物理層接口電路與can總線控制器銜接構成的can總線通信網絡。經筆者的深化分析和實踐證實：can總線物理層接口電路（符合iso11898標準）也可與單片機挺直銜接構成一個高牢

3、靠、低成本、容易有用、多機互連的分布式測控系統。2 can與rs-485物理層特性比較can總線在物理層個有專用接口電路，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有：can總線與rs-485總線相比，can總線通信物理層接口電路（以pca82c250為例）具有如下優點：由此可見，采納can總線的物理層專用接口電路替代rs-485總線接口電路形成一個混合模式的多機互連分布式測控系統的通信網絡，可以克服rs-485總線的固有缺陷，充分利用can總線物理層的優勢，能以容易的形式、較低的價格、較高的性能構造出極具競爭力的分布式測控系統。3 pca82c250簡介徹低符合is

4、o11898國際標準的can總線物理層專用接口電路有多種，這里僅以can總線通用接口電路pca82c250為例對這類接口芯片作以解釋。pca82c250的引腳圖1所示。各功能引腳如下：pca82c250可以提供對總線數據的差動發送能力和對通信總線數據的差動接收能力。其引腳8較為特別，該引腳用于挑選電路自身的工作方式；高速、斜率控制和待機。該腳接地時，pca82c250工作于高速通信方式；接一個一定阻值的器后再接地，用于控制發送數據脈沖的升高和下降斜率（斜率正比于引腳8上的電流值），用以削減干擾；該腳接高電平常，電路進入低電流待機狀態。在這種方式下，發送器被關閉，接收器轉至低電流工作，但接收器仍

5、可對can總線上的“顯性”位做出。假如pca82c250處于通信總線的網絡終端，在總線上需要加一個120左右的匹配電阻。4 應用實例以atmal at89c55型單片機為例，at89c55與rs-485總線接口電路及at89c55與can總線物理層專用接口電路的對照銜接圖2所示。由圖2的對照中可以看出，pca82c250與at89c55的硬件銜接比max485與at89c55的硬件銜接還要容易，由于，pca82c250的通信過程無需接收與發送的硬件轉換控制，僅由軟件來控制接浮時，can總線表現為“隱性”位數值，即canh和canl為懸浮態（vcahncanlvcc/2，相當于關閉總線），這為具

6、有“休眠”功能的系統提供了網絡平安保障；當txd端輸入為低電平常，can總線表現為“顯性”位數值（向總線傳送有效數據位），即canh輸出高（約3.5v，當vcc為5v時）、canl輸出低電平（約1.5v,當vcc為5v時）。明顯，在多主機條件下，“顯性”位和“隱性”位的引入，可在總線上實現非破壞性總線仲裁，以裁決哪一個主設備應是下一個占有總線的設備。因為沒實用到pca82c250參考電壓的輸出值，因此，pca82c250的5腳可懸空，而8腳所接的電阻rs用于控制can總線的輸出脈沖的升高、下降沿的斜率，以降低總線的射頻干擾。當rs上的電阻大于0.75cc時，pca82c250芯片進入低功耗待機

7、狀態；當rs上的電壓小于0.3vcc時，pca82c250進入高速通信狀態；當rs上的電壓處于0.4vcc至0.6vcc之間時，pca82c250進入can總線輸出脈沖升高、下降沿的斜率控制通信狀態，其斜率大小與rs上的電壓成正比。圖2中，二個通信系統的軟件幾乎相同。當采納pca82c250的作為總線接口替代原有的max485時，在軟件上所做的變更有：首先，可取消rs-485總線的通信方向控制命令部分，由于ca7402097n總線接口已不需要此功能；第二，rs-485總線在總線發送時，因為發送、接收控制端已銜接在一起，即自動關閉了總線數據接收功能，而can總線接口在總線數據發送的同時也在舉行總

8、線數據的接收（can總線接口不提供通信接收、發送數據的分別控制功能），因此，在軟件設計上對此應有所考慮。固然，這為多機通信系統中的總線數據矛盾的軟件識別與仲裁提供了條件。當需要與通信網絡之間的電氣隔離時，可在mcu與can總線的物理層專用接口電路之間增強2個光電隔離器件（如6n137光電隔離電路），即可實現mcu與通信網絡之間的電氣隔離。5 結論經實際應用系統的檢驗證實，采納can總線的物理層專用接口電路（如pca82c250等）替代rs-485總線專用接口電路來形成一個混合模式的多機互連的分布式測控系統的通信網絡，可以很大程度上克服rs-485總線的固有缺陷，而且在軟件上僅做少許修改，甚至不修改原有的rs-485總線的通信軟件就能適應新的系統工作。須要時通過修改原有的rs-485總線的通信軟件即可實現