基于STM32F105微控制器的双CAN冗余设计方案

基于STM32F105微控制器的双CAN冗余设计方案

基于STM32F105微控制器的双CAN冗余设计方案
控制器局域网（ Contro llerA reaN etwo rk,
CAN）是一种多主方式的串行通讯总线。CAN 总线具有较高的位速率，
很强的抗电磁干扰性， 完善的错误检测机制，
在汽车、制造业以及航空工业领域中得到广泛应用。由于船舶机舱环境极为恶劣，
且船舶航行过程中维修条件不如陆上， 对CAN 通信的可靠性要求很高， 采取双CAN
冗余总线提高通信可靠性。本文提出一种基于STM32F105微控制器的双CAN冗余设计方案
。

　　1 硬件平台组成

STM32F105是STM icroe lectron ics公司推出的一款基于ARM Co rtex-
M3内核的32位微控制器，其内核是专门设计于满足高性能、低功耗、实时应用的嵌入式
领域的要求。由于采用Thumb
-2指令集，与ARM7微控制器相比STM32运行速度最多可快35% 且代码最多节省45%
。较高的主频和代码执行效率使系统在进行CAN总线数据收发的同时仍可运行总线冗余算
法。STM32F105微控制器内部集成2路独立的CAN 控制器，
控制器集成在芯片内部，避免了总线外扩引入的干扰，
同时简化了电路设计、降低成本。

　　系统使用两条完全独立的CAN 总线，
两个CAN总线收发器和总线控制器，实现物理层、数据链路层的全面冗余。在初始化时两
个控制器被同时激活， 一个作为主CAN,
另一个作为从CAN,为主控制器的备份。正常运作时， 数据通过主CAN 优先发送；
当主CAN 总线繁忙时， 从CAN 总线分担部分通信流量； 而当主CAN总线发生故障时，
数据转移至从CAN 控制器传输，
反之亦然。在任一总线发生故障时，数据都能经由另一条总线传输，而当两条总线都正
常时， 使用两总线同时传输，
增加约1倍的通信带宽，这样在保证了通信可靠性