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在本设计所应用的场合中，产生电磁信号的设备较多，包括超短波设备、音频设备、电源等，因此抗干扰设计显得尤为重要。主要采取了以下措施：

（1）为了进一步提高CAN总线节点的抗干扰能力，保证各节点之间在电气上是完全隔离和独立的，我们采用隔离CAN收发器CTM1050T，取代传统的光耦与电源隔离模块，提高性能的同时简化电路设计。

（2）在CAN总线的两端加有两个120Ω的电阻，这两个电阻对于总线阻抗的匹配起着相当重要的作用。去掉它们会使数据通信的抗干扰性及可靠性大大降低，甚至无法通信。

（3）CANH和CANL与地之间并联了两个30pF的小电容，可虑除总线上的高频干扰并且具有一定的防电磁辐射的能力。

2.软件设计

对于一般的32位ARM嵌入式应用系统，在运行主程序前必须初始化运行环境，即编写ARM控制器启动代码。该启动代码包括异常向量表、堆栈初始化、存储系统初始化和目标板初始化等，一般用汇编语言编写。

对于该设计来说，关键的是编写CAN驱动程序。主程序只需通过调用驱动程序提供的接口来实现数据的接受和发送。驱动程序包括四部分内容：CAN控制器的初始化、接收数据、发送数据和总线异常处理。图2为主程序流程图。

图2 主程序流程图

2.1 CAN控制器的初始化

初始化CAN 控制器的操作包括：硬件使能、设置管脚连接、软件复位、设置报警界限、设置总线波特率、设置中断工作方式、设置验收滤波器工作方式、设置工作模式并启动CAN等。需要特别指出的是设置总线波特率是个难点，所有CAN节点的波特率都要相同才能正常工作，所以要正确配置VPBDIV和PLL寄存器。在设置各CAN寄存器之前必须进行软件复位，这是因为CAN的某些寄存器必须在软复位下读写。

值得注意的是，LPC2294为所有的CAN 控制器提供了全局接收标识符查询功能。2KB的接收过滤用RAM可容纳1024个标准标识符或者512个扩展标识符或两种类型混合的标识符。通过软件处理，可在该RAM中设置存放1～5个标识符表格，它能更容易的对任意复杂的ID进行筛选过滤，满足复杂的ID的接受过滤要求。大大减少了系统软件设计复杂度及运行时的负担。设置验收滤波器工作方式，必须首先创建LUT表格，指定每个表格的起始地址，并用实际的ID地址初始化该表格。最后设定验收滤波器模式寄存器。若该节点不主动发送数据，可选择在总线不活动时进入睡眠模式。

2.2 数据发送

将待发送的数据打包成符合CAN 协议的帧格式后，便可写入发送缓存区，并启动发送。在写发送缓存区前必须查询其状态。LPC2294中的CAN控制器为了提高大量数据发送的效率，每个CAN控制器都有三个独立的发送缓冲区，它们的状态可以通过查询CANSR得知。只有当其中有空闲的发送缓冲区时才可将数据写入。在发送大量数据数，这一步显得尤为重要，否则发送可靠性将不能保证。启动发送成功后，只能通过查询CANGSR的TCS位或配合发送成功中断来判断数据是否发送成功。

2.3 数据接收

接收数据可采用查询方式或中断方式。在某一段时间内，CAN总线并不总是在活动，为了提高效率，可采用中断方式。在初始化程序中必须使能接收中断。在中断服务子程序中，读取CANICR，判断是否有接收中断标志，有则读取接收缓冲区数据。

2.4 异常情况处理

在总线发生严重故障的情况下，CAN节点有可能脱离总线，此时以下寄存器位被置位：CANSR的BS位、CANIR的BEI位和EI位（如果使能）和CANMOD的RM位。RM将许多CAN控制器功能复位和禁止。软件下一步必须置零RM位。发送错误计数器将递减计数总线释放条件（11个连续的隐性位）的第128个事件。软件可通过读取Tx错误计数器对计数器递减计数的情况进行监测。

一些不是很严重的错误一般不会引起总线错误，即使不处理也不会产生什么致命错误，为了提高中断处理速度，可以根据实际情况裁减中断服务程序。

3结束语

由于该方案体积小、功耗低、抗干扰性好，现已应用于电磁环境复杂的某装甲车通信设备中，满足了该项目对CAN网络节点的要求。此外该设计作为CAN总线节点的一个模块，能够和仪器仪表等设备相结合，使其具有网络通信的能力，有着广阔的应用前景。

本文作者创新点：隔离CAN收发器CTM1050T的使用取代了在以往的设计方案中需要高速光耦（6N137）、DC/DC电源隔离模块、CAN收发器等分立元件才能实现的带隔离的CAN收发电路，现在只需利用一片CTM1050T接口芯片就可以实现带隔离的CAN收发电路，并且隔离电压可以达到DC 2500V。在简化硬件电路开销的同时提高了系统的抗干扰性能。

关键词： 节点 设计 智能 总线 LPC2294 CAN 基于 LPC2294 CAN总线 CTM1050T 软件