基于CAN總線中繼器設(shè)計及應用

　　CAN總線是一種多主方式的串行通信總線，具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、實時性、遠程通信能力以及超強的硬件CRC糾錯等特性，使用戶能組建穩(wěn)定、高效的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。CAN總線技術(shù)的應用不再僅限于汽車行業(yè)，而是擴展到了機械、紡織、控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控等領(lǐng)域，并被公認為是最有前途的現(xiàn)場總線之一。然而由于受制于CAN收發(fā)器，CAN總線通信距離和網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點數(shù)被分別限制在10km和110個之內(nèi)。但是在稍大型的CAN總線系統(tǒng)中，這往往是不夠的，這時就需要用CAN總線中繼器對CAN總線網(wǎng)絡(luò)進行擴展。

　　CAN中繼器是系統(tǒng)組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備之一，使用中繼器可以提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的靈活性，并且通過中繼器還可以連接兩個不同波特率的CAN總線網(wǎng)絡(luò)；在兩個網(wǎng)絡(luò)間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，極大地擴展其使用范圍。

　　CAN總線以其高可靠性、靈活性及實時性廣泛應用于其他領(lǐng)域當中，并逐漸成為這些行業(yè)的主要通訊手段。然而，煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測點多數(shù)都在井下和高壓設(shè)備的環(huán)境中，受到較強的電磁輻射和耐潮耐腐的考驗，使信號傳輸變得不那么可靠；測點分布廣，而且分布不均勻，使信號傳送變得復雜和困難；系統(tǒng)監(jiān)測項目多，一般設(shè)置在煤礦調(diào)度室進行集中監(jiān)測與控制，所以需要安全可靠的遠距離傳輸。CAN總線以其高性能在煤礦井下這樣惡劣的通信環(huán)境中受到青睞。CAN總線中繼器也在煤礦井下安全監(jiān)控系統(tǒng)中成為了必不可少的關(guān)鍵設(shè)備之一。中繼器的重要作用(1)中繼器具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能擴大了通信距離,但代價是增大了一些存儲轉(zhuǎn)發(fā)延時。(2)中繼器增加了CAN總線節(jié)點的最大數(shù)目。(3)中繼器提高了CAN總線的通信可靠性。當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時,一般只影響個別子網(wǎng)段。(4)性能得到改善。(5)CAN中繼器通過對初始化參數(shù)進行設(shè)置,可以過濾報文,減輕CAN總線負擔。

　　使用CAN中繼器延長CAN總線距離還有一個很大的作用是能降低CAN總線電纜的截面積，節(jié)約CAN電纜的成本；也用于增加CAN總線的負載能力，成倍的增加所能聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點數(shù)量；也可以作為一個網(wǎng)橋，使得不同波特率的CAN網(wǎng)絡(luò)可以相互通信；豐富全面的CAN總線濾波設(shè)置可以到達特定的效果，屏蔽不需要的信息，減輕目標CAN網(wǎng)絡(luò)的負載；能作為一個CAN總線的隔離設(shè)備，大大降低目標網(wǎng)絡(luò)的受干擾程度；中繼器有著極高的轉(zhuǎn)換效率和極短的傳輸延遲，能適應較大流量的傳輸；中繼器RS422、RS-485標準接口配置，可以方便的用于各類臺式機、筆記本等