基于RS232协议的CAN总线网络

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1、基于RS232协议的CAN总线网络众所周知,RS232具有通讯距离短（根据EAT/TAI-232标准，仅为15米）和只能进行点到点通讯，不能直接组网等缺点，为了延长RS232的通讯距离并将RS232节点组成通讯网络，广泛使用了RS232/RS485转换器。这是因为RS485貝有结构简单、抗干扰能力强、传输距离远、网络节点多、成本低和使用对布线要求不严格的双绞线等特点，而被广泛应用于各种工业现场。但在实际应用屮，它仍存在以下不足。1、系统故障限制能力差RS485仅仅是一种半双工通信的电气协议，其通信介质为双绞线，传输的信号在

2、双绞线上呈现一对正负相反的电平信号用来表示逻辑“1”和逻辑“0”。在RS485组成的通讯网络中，任何吋候，只能允许一个节点向网络系统发送数据。系统中每一个节点的RS485驱动器都有一个发送使能控制端DE,其作用是驱动器发送数据时，控制该发送器有效，使其向网络发送数据；数据发送完后，DE则关闭发送器，使其处于高阻状态，从而不影响网络屮其它节点的数据传送。如果发生故障，出现几个节点同时向网络发送数据，这就等于多个RS485驱动器同吋向一对双绞线上输出不同的屯平信号，结果使得整个网络呈现短路状态，最终损坏其节点的驱动器，使故障范

3、围进一步扩大。2、中继器结构复杂如果网络屮个节点Z间的距离大于RS485规定的距离（通常为1.2km）,或者网络中节点太多，超过了RS485驱动器的负载能力，则必需使用中继器来增加网络的节点数或延长各节点之间的距离。rtlTRS485是二线制半双工通信，其数据传输是双向的，且同一时刻只允许一个节点发送数据。中继器必需随时接收并判断网络屮的数据流向，然后根据其数据流向决定向屮继器两端屮的哪一端发送数据，要实现上述功能，小继器结构必然复杂，特别是在野外，屮继器的供电往往是很麻烦的问题，其结果是既降低了系统的可靠性，又增加了系统

4、成木。3、控制电路复杂在RS232/RS485转换电路小，必须为RS485驱动器提供发送使能信号DE。由于RS232是基于UART的异步申行通讯，没有提供独立的发送使能控制信号，当RS232转换成RS485时，只有用其它信号作为发送使能控制信号，如RTS或DTR信号。在许多设备上运行的软件并不支持具有发送使能的RS485通信协议，这就需要重新编写通信驱动程序，这对于那些无法修改软件的设备来讲，基本上是不可能的的。现在市场上有许多廉价的RS232/RS485转换器，无需RTS或DTR控制收发使能，只用到TXD、RXD线，能够

5、实现自动收发转换，但它们的RS485发送器往往只输岀半个波形（逻辑“0”），而靠总线上的上拉电阻来得到逻辑“1”电平，这使得总线上所带的节点数量和通讯距离大为减少，并不符合RS485的设计标准。二、CAN总线接口特性简介由于要求使用RS232/CAX转换器后并不需更改原來的RS232（或RS485）通讯软件（协议），所以本文并不涉及CAN控制器，只使用CAN总线物理接口芯片82C250,它是由PHILIPS公司设计生产，其通信介质与RS485相同，均使用特性阻抗为120Q的双绞线，信号传输方式和RS485-样，也采用差动发

6、送和差动接收，它的主要特性如下：.符合IS0/IS11898标准;•最高通信速率为1Mbps；•能抗汽车环境下的瞬太干扰；•具有限斜率控制，抗射频干扰；•差分发送和差分接收，抗屯磁干扰（EMT）能力强；.具有过热保护和短路保护；・网络中的节点掉电不会影响整个网络的工作;•最多可带110个节点;C心总线的传输距离远，通信速率高。当通讯速率为1Mbps时，其任意两个节点之间的最大距离为40米；当通信速率为9.6kbps吋，其任意两个节点之间的距离可达5公里；当通信速率为5kbps时，通信距离可达10公里。82C250有8个管脚

7、，其封装形式有DIP8和S08两种，表1-1是它的管脚功能定义：表1-1管脚"1符号功能描述1TXD发送数据输入端，接控制器的串行数据输出端2GND地3Vcc电源电压：4.5V〈Vcc〈5.5V4RXD接收数据输出端，接控制器的串行数据输入端5Vref基韩匡砂救6CANL低电平输入/输出端7CANH高电平输入/输出端8Rs斜率控制电阻输入端82C250的真值表如表1-2所列。表1-282C250真值表电源TXDCANHCANLI总线状态RXD14.5

8、退让1IVcc<2V1不定悬浮悬浮退让不怎2V0.75Vcc悬浮悬浮退让不定2V

9、悬浮悬浮退让不定从表1-2屮可看岀，CAN总线驱动器82C250和RS485驱动器的主要区别在于传输信号的电平上。RS485驱动器的两个输出端分别向总线发送一对相异的电平，即一端为