引 言

CAN(Controller Area Network)系统总线归属于计算机接口的范围，它是法国Bosch企业在二十世纪八十年代始为处理现代车中很多的操控与测试设备中间的数据传输而研发的一种串行通信数据通讯协议书。自Bosch企业发布CAN总线迄今，CAN总线以其体系的应用性、稳定性和合理性而倍受青睐，并获取了长足的进步。CAN总线是现阶段唯一有国家标准的计算机接口，可完成全分布式系统多系统，选用非毁灭性系统总线诉讼技术性，可考虑不一样的即时规定，通讯间距比较远可以达到10km(传输速率为5kb／s)，通信速度最大可以达到l Mb／s(传送距離为40m)；连接点数可以达到110个，传输方式为五类双绞线或光纤线，报文格式选用短帧构造,含有CRC校验及其别的差错控制对策,促使数据信息错误率极低, 稳定性极高。CAN总线以其优越的特点，便宜的价钱，非常高的稳定性和灵活性的构造，已被认可为最有前景的计算机接口之一。

正因为CAN总线具备众多别的系统总线无可比拟的特点，因此CAN在很多场所运用普遍。尤其是在一些强影响的严酷条件下，例如工业生产当场，也是具有至关重要的运用。因而在一些主要用途，因为当场状况十分复杂，每个连接点中间存有很高的共模电压。尽管CAN插口使用的是差分信号传输技术，具备一定的抗共模干扰的工作能力，但当共模电压超出CAN控制器的極限接受工作电压时，CAN控制器就没法正常的工作中了，比较严重时以至于会损坏集成ic和实验仪器。因而，在强影响自然环境中，或者高的功能标准下，就一定对CAN总线每个通讯连接点推行电气隔离。

传统式的CAN总线隔离方法是光耦合器技术性，应用光线来防护和维护检验电源电路及其在髙压和低压电器自然环境中间给予一个安全性插口。现阶段一般应用6N137光学防护元器件，以Toshiba企业的6N137为例子，该元器件工作标准电压为5V，最大速度10Mbps，操作温度一般为0℃到70℃，防护工作电压2500Vrms，而且以DIP8型封裝，每一个集成ic仅给予一个防护安全通道。这种特性早已受限了6N137在高些标准的条件中运用。因而，ADI企业推行的新式双通道内存数据隔离器ADUM1201因其众多好于光学防护元器件的特性优势，在CAN总线及其别的高规定具体情况下拥有普遍的应用前景。

ADUM1201

ADUM1201根据ADI得奖的iCoupler数据隔离器选用平面图电磁场专利权隔离技术。iCoupler技术性是一项专利权隔离技术，它是根据芯片尺寸的变电器，而不是根据光耦合器所运用的LED与光电二极管的组成。iCoupler技术性因为取消了光耦合器中的光电转换全过程，而且使用了iCoupler变电器发明专利集成化变电器推动和接受电源电路，进而达到了光学隔离器无可比拟的特性优点。因为应用芯片级生产制造技术立即在集成ic上生产制造iCouple变压器，因此iCoupler安全通道比光耦合器合理地完成安全通道中间的集成化及其较为易于地完成其他半导体材料作用。

因为沒有光耦合器中危害工作效率的光电转换阶段，因此iCoupler数据隔离器不用推动LED的外界电源电路，其功能损耗仅为光耦合器的1/10到1/50。这类新的根据电磁感应的隔离方法，在抗高溫危害层面远好于光耦合器，iCoupler数据隔离器在125℃高溫自然环境下特性和安全性并不降低，因而还可以选用成本低，小体型的SOIC封装，那样不仅减少了费用还减少了处理器的容积。此外，iCoupler数据隔离器的防护安全通道具备比光耦合器高些的信息传输速度、时钟频率精密度和暂态共模抑止工作能力。其额定值防护工作电压是高隔离度光耦合器的2倍，而且数据信息传输速度和时钟频率精密度是其10倍。除此之外，与光耦合器不一样的是，多路iCoupler数据隔离器能在同一集成ic内给予正方向和反方向通讯安全通道，那样就可以促使数据信号的传送方位更为灵便，简单化了集成ic间的硬件配置联接路线。

因为根据iCoupler技术性，因此ADUM1201具备众多好于光学隔离器的优势：

●速率高些 最大速度能够做到25Mbps。

●功能损耗更低 功能损耗小于同数据信息传输速率时传统式光学隔离器的1/10，最少工作中电流量0.8mA。

●特性高些 时钟频率精密度，暂态共模抑制力，安全通道间配对水平均强于传统式光学隔离器。

●容积更小 处理速度高些，pcb电路板（PCB）总面积为传统式光学隔离器的40％。

●价钱更划算 每安全通道成本费为传统式光学隔离器的40％。

●运用更灵便 与传统式光耦合器不一样的是，多路iCoupler数据隔离器能在同一集成ic内给予正方向和反方向信通安全通道。

ADUM1201所防护的两边有分别的开关电源和参照地，电源电压范畴在2.7V到5.5V中间，那样能够完成低压供电系统，进而进一步减少系統功能损耗。开关电源和参照地中间必须连接0.01μF到0

.1μF电容器，以滤掉高频率影响，电容器和开关电源中间的间距应当在20mm之内，那样还可以做到更快的过滤实际效果。因为2个防护安全通道高宽比配对，安全通道间串扰不大，而且选用两安全通道I/O反方向设计方案，特别适合CAN总线双重收取和发送的特点，大大简化可隔离器与所防护两边的硬件配置联接。必须特别注意的是GND1与GND2是两种不一样的参照地，不然将达不上防护的实际效果。

此外必须特别注意的是ADUM1201一切正常运行时，两边的供开关电源必须与此同时通电才可以确保ADUM120一两安全通道都能正常的工作中，假如有一个沒有通电就能造成 全部集成ic没法正常的工作中。

ADUM1201在CAN总线通信系统中运用

在CAN总线通讯连接点中，双通道内存数显式隔离器ADUM1201用于完成CAN控制板和CAN控制器中间的电气隔离，以达到更佳的抗干扰能。一般放到CAN控制板与CAN控制器中间，也是有的CAN控制板被融合在微处理器內部，那麼用ADUM1201完成微处理器和CAN控制器的防护就可以。

大家用CAN总线构成了一个传输高速路可见度预警颜色的长距离网络通信。在其中运用ADUM1201完成CAN总线连接点中间的电气隔离。CAN总线的详细硬件配置原理图如图所示1所显示，由图由此可见，全部硬件配置线路由微处理器，防护集成ic，CAN总线推动集成ic三部份构成。微处理器采用微芯企业最新款集成化CAN总线控制板的PIC18LF458集成ic，它是8位COMS单片机设计，內部选用哈佛大学系统总线，促使所有命令单字节、单周期时间化，有益于提升CPU实行命令的速率，进而提升单片机设计的运转速率。与此同时，最少2V供电系统工作电压，大幅度降低系统软件的功能损耗，之上特性不仅考虑了操作系统必须快速响应的可靠性规定，并且达到了操作系统必须全天长期运行的功耗低规定。CAN控制器大家采用微芯企业的CAN总线推动集成icMCP2551，它彻底兼容ISO－11898规范，最大速度可以达到1Mbps，给予了比82C250更强电磁波辐射和抗电磁干扰能力特性，为了更好地更快的保证 体系的可靠性，另加电阻器R2和R3起过流保护功效，避免MCP2551受到流冲击性，电容器C3和C4为小电容器以滤掉系统总线上的高频率影响和避免电磁波辐射，D1和D2为防触电管，用于避免系统总线上的瞬变影响。

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图1 单片机设计与CAN总线的硬件配置联接

防护集成icADUM1201处在系统软件的正中间，用于分隔每个感应器连接点，它比传统式的光学防护具备更强的特性，ADUM1201清除了传统式光学隔离器不确定性的传输速度，离散系统的传递涵数，及其溫度和使用寿命对电子元器件的危害，不用别的的推动和分立元件，给予了更见平稳的转换特性，并且在同样的数据信号传输速度下功能损耗仅有光学隔离器的1/10到1/6。由图1由此可见，ADUM1201以单一集成ic完成了CAN总线连接点中间的电气隔离，并且ADUM1201选用双转换安全通道，两安全通道方位相对的独特构造，特别适合于CAN总线数据信号的传送，大大简化了操作系统的硬件配置构造，与此同时，由一个防护集成ic替代之前的2个，大大增加了安全通道间的搭配水平，使体系得到更快的防护特性。

结 语

文中详细介绍双通道内存数显式磁隔离器ADUM1201在CAN总线通信系统中的运用，因为ADUM1201的优质特点，用ADUM1201替代传统的的光学防护元器件，减少了系统软件功能损耗，简单化体系结构，提升了系统软件可靠性，提升 了操作系统的特性。为CAN总线防护的完成带来了一种非常好的解决方法。

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