英创信息技术6路独立CAN总线的实现方案简介

CAN（Controller Area Network）即控制器局域网，由于具有高性能、高可靠性以及简单的网络结构，在工业系统中越来越受到人们的重视，并迅速成为了目前国际上应用最广泛的现场总线之一。英创公司推出了各种以支持通讯接口为特色的工控主板，ESMARC系列的主板都能够支持2路CAN总线，为了满足客户现场对多路CAN总线的需求，英创公司利用主板上的ISA总线，设计出扩展4路CAN总线的扩展底板ETA704，再配合ESMARC系列主板上板载的2路CAN总线，就能够实现6路CAN总线的方案，支持ISA总线的主板型号如下：

主板型号	板载CAN总线	ISA总线
ESM3354	2路	支持
ESM6802	2路	支持
ESM7000	2路	支持

硬件组成

ETA704是通过四片SJA1000和一片逻辑控制器扩展出四路CAN总线。SJA1000是一款独立的控制器，主要用于汽车和一般工业环境中的控制器局域网络（CAN）芯片。它是PHILIPS半导体PCA82C200 CAN控制器(BasicCAN)的替代产品，而且它增加了一种新的工作模式(PeliCAN)，这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B协议。 通过主板上的ISA总线接口，就能够把ETA704和主板连接起来，为了方便客户评估，ETA704设计有专用的评估底板，可通过带线与ESMARC底板上的精简ISA总线接口连接，同时ETA704的硬件设计，可以让客户方便的将ETA704作为一个可插拔的模块嵌入在整体产品中，这样可以获得最佳的数据传输性能。对于实现CAN总线通讯所引出的接口电路，用户可以参考相应开发评估底板的电路原理图和PCB图。下表是ETA704和ESMARC评估底板ISA总线连接的接口定义：

ISA总线接口信号	ISA	ISA总线接口信号
PIN#	PIN#
RESET#，复位，低电平有效	1	2	ISA_ADV#，地址锁存，低电平有效
ISA_SD0，地址数据总线	3	4	ISA_SD4，地址数据总线
ISA_SD1，地址数据总线	5	6	ISA_SD5，地址数据总线
ISA_SD2，地址数据总线	7	8	ISA_SD6，地址数据总线
ISA_SD3，地址数据总线	9	10	ISA_SD7，地址数据总线
MSL#，模块选择	11	12	ISA_WE#，数据写，低电平有效
GPIO9，中断IRQ4，上升沿有效	13	14	ISA_RD#，数据读，低电平有效
GPIO8，中断IRQ3，上升沿有效	15	16	ISA_CS#，总线片选，低电平有效
GPIO25，中断IRQ2，上升沿有效	17	18	+5V，电源输入
GPIO24，中断IRQ1，上升沿有效	19	20	GND，公共地

ETA704的专用评估底板将四路CAN总线接口全部引出，并且设计有带隔离的驱动电路，可直接与设备相连进行测试。下面展示了ETA704专用评估底板将CAN总线通讯接口引出和CAN总线驱动电路的原理图：

CAN接口和驱动电路

由上图可以看出，从ETA704引出的CAN总线收发管脚，通过评估底板上的磁耦器件ADuM1201隔离后，和CAN驱动芯片TJA1050连接，就组成了一个典型的CAN总线通讯电路，同时还能够通过跳线选择是否介入匹配电阻。客户可以直接参考ETA704评估底板的方法进行设计。带隔离CAN总线通讯模块的CAN收发器端的所有信号和电源与其它部分完全隔离，可承受至少1Kv(有效值)的电压冲击，有效的保护了电路的安全。

软件开发

ETA704的驱动程序已经以模块的形式放在文件系统中，只是没有加载，因此在需要使用时，可通过加载文件系统中的ko文件eta704_of_platform.ko来激活ETA704，通过modprobe命令就可以方便的加载驱动了：

加载驱动

ESMARC系列主板自带有2路CAN总线，在系统中为can0、can1节点，所以加载完驱动程序后，系统就会识别出can2-can5，如下图：

CAN总线节点

ETA704的驱动程序接口和标准socketcan完全一致，因此用户使用扩展CAN总线的方式和标准CAN接口保持不变，即使用标准的socketcan编程。在此基础上，客户可利用英创公司提供的基本CAN通讯应用程序源代码，快速评估四CAN扩展单元的基本性能是否满足其具体的应用需求。只是需要注意CAN设备名称的序号，对于扩展网络ETA704所接出的四路CAN接口分别对应can2-can5。对于socketcan接口的详细说明可以参考专门的资料和英创公司的介绍：《Linux Socket CAN驱动简介》。