引言

　　控制器局域网can (controller area network)是目前被批准为国际标准的少数现场总线之一。can网络可采用多主方式工作。它采用非破坏性的总线仲裁技术，其信号传输和控制采用短帧结构，因而具有较强的抗干扰能力和低耦合性；cah网络的通讯速率范围为5 kbs／10 km～lmbs／／40m，驱动节点数可达110个。它的传输介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，选择十分灵活；每帧信息都有crc校验及其它检错措施，因而数据出错率极低，可靠性很高；当其传输的信息出错严重时，节点可自动断开与总线的联系，以使总线上其它的操作不受影响。

　　虽然目前pci、usb等总线技术得到了快速发展，但在大量应用的测试微机及工控机中，用的最多的还是isa (industry standard architecture．工业标准体系结构)总线。isa总线具有16位数据宽度，最高工作频率为8mhz，数据传输速率达到16mb／s，地址总线有24条，可寻址16mb的地址单元，其总线信号分为5类，分别为地址线、数据线、控制线、时钟线和电源线。

　　为了解决can控制器sja1000与isa总线各信号线的时序配合与逻辑配合问题，笔者设计了一种基于can总线的非智能适配卡。该适配卡已应用于笔者研制的"基于can总线的运动控制系统"中，运行情况良好。

　　非智能型isa总线can适配卡的总体结构

　　can控制器sja1000的地址数据总线是分时复用的，通过ale信号的下降沿可锁存总线上的地址信号；isa总线上的地址和数据总线是单独提供的，它不能直接和sja1000的地址数据总线相连。本设计利用地址译码电路来对地址信号线进行译码，从而为can适配卡分配出一定的端口地址。然后再利用74hc373芯片的数据锁存功能锁存第一次i／o操作中通过isa数据总线传送的数据信号，以便作为访问can控制器sja1000中寄存器的地址信号，最后在第二次i／o操作中完成对sja1000中相应地址寄存器的读写操作。其适配卡的总体结构如图1所示。

　　图1中，地址锁存器74hc373可看作sja1000的地址端口，而sja1000本身可看作sja1000的数据端口，另外还有对sja1000进行硬件复位的复位端口。图中的基地址译码电路以aen作为使能信号，对a2～a9地址信号进行译码就可得到适配卡的基地址；组合ao和a1地址信号可得到各端口的偏移地址。sja1000与isa的通讯采用两次i／o操作的方法，第一次先往地址端口送地址，第二次再对数据端口进行访问。这里所说的地址及数据端口都是对sjal000而言的，通过isa总线的数据线可获得被访问的sja1000寄存器的地址及所传送的数据。控制端口译码电路可将cpu送来的控制信号和地址信号按一定的逻辑关系进行组合，从而生成一组新的功能信号作为接口控制信号。通过sja1000复位电路可对saj1000进行复位，具体操作可采用上电复位、程序复位及按键复位三种硬件复位方式。

　　适配卡硬件的设计

　　基地址译码电路设计

　　图2所示是一种具体的基地址译码电路。一般情况下，根据系统需要，地址译码电路可对isa地址线的端口地址译码，并可用ao～a9来表示。基地址译码电路对a9～a2进行译码，则可作为卡上端口的基地址。

　　图2中，74hc688是一个8位量值比较器，当时pi=qi(i=0…7)，p=q的反端输出低电平。当isa总线的aen为高电平时，总线工作在dma方式；而当aen为低电平时，cpu拥有对总线的控制权。非智能型适配卡的工作过程实际上就是cpu对i／o的操作过程，期间，aen始终为低电平，可用于控制74hc688的选通端g反。只有在i／o操作时，才允许它选择地址。由于使用的是拨码开关，用户可预先设定适配卡的基地址。卡上各端口的偏移由a1和a0选择，并可通过软件控制，本设计中的定义地址端口偏移为00，数据端口偏移为01，复位端口偏移为11。

　　控制信号产生电路

　　该适配卡的控制信号产生电路如图3所示。该电路的主要作用是把cpu送来的控制线和地址线按照一定的逻辑关系进行组合，以生成一组新的功能信号输出。该信号可作为接口控制信号去控制sja1000、74hc373、74hc245等芯片的工作状态。由于基地址译码电路的输出信号为p=q的反(低电平有效)，sja1000地址端口偏移地址为00h，数据端口偏移地址为01h

　　适配卡在工作过程中，各芯片的逻辑时序关系是：当74hc373输出数据有效时，74hc245输出为高阻态；当74hc373输出呈高阻态，且sja1000的数据直接传回isa总线时，74hc245输入输出工作正常。具体来讲，假设can的基地址为300h，且访问sja1000是分两次i／o操作完成的，那么，第一次往端口300h送出的数据可在写信号的后沿被锁存在74hc373中，这个操作中，74hc245的e与74hc373的le端有效，而74hc373的oe端为高电平，74hc373输出端为高