区分CAN Controller、CAN MicroController 、 HOST Controller

今天入职了,再一次学习CAN,发现了以前囫囵吞枣遗留的很多问题。

图1 构成CAN硬件节点的半导体器件

比如上图中,控制器Controller有几个相似的名称,他们的区别是什么?和CAN MicroController是又有什么区别?

先上结论:他们负责的功能不完全相同,但没有明确的规定进行划分,是控制器芯片发展过程中的通用名词。大体上,CAN Micro Controller 可以看成是HOST Controller与CAN Controller的整合,将两部分的功能集合在了一个芯片上,并增设了一些状态和控制寄存器。CAN Micro Controller这种节点构型的芯片选择相对较少,但是是现今CAN节点构型的主流选择。

下面是详细介绍。

参考文章

  1. 汽车单片机及车载总线技术 P119

1. HOST Controller ,CAN Controller

本块内容来自

图2 CAN总线网络示意图

  1. CAN节点主要包括Host、控制器和收发器。
  2. Host常集成有CAN控制器,
  3. CAN控制器负责处理协议相关功能,以减轻Host的负担。

2. CAN  Micro Controller 

本块内容来自《汽车单片机及车载总线技术》 P119

一般使用“CAN 微控制器 (CAN Micro Controller)+CAN 收发器” 或 “HOST微控制器 (HOST Micro Controller)+ 独立CAN控制器(CAN Controller)+ CAN收发器”这样的组合,配以适当的外部电路就构成一个完整的CAN节点。节点之间再经导线简单连接便形成‘CAN网络’。

独立式CAN控制器(Stand-Alone CAN Controller) 这是一种集成有CAN协议控制模块的微控制器,它所有的处理器资源,全都用于实现并管理CAN的协议规范所制定的通信功能。 如菲利普的SJA1000即是一种在市场上比较常见的产品。
CAN微控制器( CAN Micro Controller) 不仅嵌有CAN协议控制模块,还能完成其他控制任务的微型控制器。 如摩托罗拉的 MC68HC 908GZ系列、NEC的78KOS 和菲利普的P87C591等。
CAN收发器 是CAN的物理层接口芯片。 由于绝大多数微控制器,无法直接识别或处理CAN的总线信号,所以必须用收发器来在CMOS电平与差分电压之间实现信号形式的转换。 鉴于CAN的物理层有高低速之别,CAN收发器也相应分成两种。 高速CAN通常使用菲利普的PCA82V250,这种芯片的市场供应相当丰富。 低速容错CAN则可以使用摩托罗拉的MC33388,在市面上比较少见。

3. 市场使用度

本块内容来自《汽车单片机及车载总线技术》 P119

近年来CAN 微控制的市场份额比独立式CAN控制器大许多,采用CAN 微控制器来设计CAN 节点是实际用户普遍采用的做法。

CAN 微控制器可以看成是HOST微控制器与独立式CAN控制器的整合。

优势:CAN Micro Controller在嵌入CAN协议控制模块之后,CAN微控制器相应增设了一些状态和控制寄存器,使用户可以很方便地对收发进程施加控制或对协议事件进行管理。因此,“CAN Micro Controller+ CAN收发器”的节点构型在硬件上的集成度较高。

缺点:选用CAN Micro Controller突出的问题是与HOST Micro Controller相比,可供用户选择的型号要少很多。

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