0章节 20世纪80年代初，德国BOSCH公司明确提出了控制器局域网(ControllerAreaNetwork，CAN)来解决问题汽车内部的信号传输问题。由于CAN总线优良的稳定性和动态性能、成熟期的仲裁和实时技术，再加开放式总线结构、较短报文高速通讯、远程通讯能力、硬件CRC极强的数据流和拓展功能，以及掌控非常简单、应用于成本低等优点，早已被更加多地应用于到分布式远程自动控制、安全监控及电力系统等网络控制系统领域，并被普遍认为为最有前途的现场总线技术之一。 中继器是网络物理层的一种介质相连设备，可以将同一层的两段网络展开点对点，也可以构建上下层有所不同总线的点对点，起着网桥和网关的起到。
在大中型远程的CAN总线系统中常常不会用于到中继器，主要用作监测点众多和测点产于距离远的场合。拉西瓦水电站工程为I等大(1)型工程，枢纽安全性监测的测点、仪器设备、测站多，监测系统覆盖面大(10lOkm)，测量设备之间距离差异较小，距离主控制室较近(长达5km)，为了提升通信网络的抗干扰性并确保必要低的通信速率，必须在网络中加中继器，以对通信链路中的信号加以缩放，并对数据报文展开路由和发送。本文明确提出了一种CAN网络用中继器的设计和构建。 1系统硬件选型 CAN中继器是CAN总线系统的关键设备之一，要使中继器享有很好的可靠性，对其MCU的拒绝也比较较高。
我们自由选择了SiliconLaboratories公司的C805lF040(以下全称F040)单片机作为中继器的MCU。 F040内构建了几乎反对CAN2．0A和CAN2．0B的CAN控制器，独立国家的消息RAM可以处置32条消息对象，每个消息对象都可以展开发送到和接管滤波，最低工作速率超过lMbps，需要已完成CAN总线协议数据链路层和应用层的所有功能；其中CAN总线的竞争处置、MCU模块、实时、数据的一贯性以及连续性确保，都是由硬件来解决问题，MCU因此以求留出大量的时间来处置测量数据和掌控命令，从而提升整个系统的实时性。 F040还具备增强型串行外设模块(SPI)获取了采访灵活性的全双工串行总线，为中继器之间互相交换数据获取了较好的模块。
SPI可以作为主器件或从器件，有3线工作方式和4线工作方式，并反对在同一总线上相连多个主器件和从器件。而且在多主环境中禁令主器件方式操作者，以防止两个以上主器件企图同时展开数据传输时产生冲突。此外，F040还有大量的存储空间一64kB的片内F1ash和4K+256B的内部RAM，以及外部64kB数据存储器模块，几乎符合系统通讯和缓存数据空间的拒绝。
2中继器系统硬件结构 CAN总线中继器必须已完成将一端的总线上数据原始地传输到另一个MCU所负责管理的CAN总线上。本文使用易于控制数据流量，处理速度慢，功能扩展性好的双MCU的方案，如图1右图。本文中继器设计的主要思想是使用两个F040构成中继系统，利用F040的SPI展开多主通讯，展开互传数据。两个F040的CAN作为相连两边总线。
其中，与上面0总线连接起来的F040的CANO的ID按照模块编号设计；与下面1总线相连的F040的CANl的ID划为0号编号，作为该总线的六根模块。 F040的标准化端口I／0插槽资源非常丰富，利用自身的优先权交叉开关译码器可以灵活性分配给数字信号作为I／0端口。根据实际的电路必须，把SPI配备到P0．0~P0．2，中继器的主从端口配置要完全一致，如图2右图。
为了更佳、更慢地互相交换数据和中继器的主从切换，充分利用剩下端口，将主从MCU的P1．6、P1．7、P2．6、P2．7端口对应连接起来。MCU0的状态由P2．6M和P2．7M输入，MCUl通过输出口P2．6S和IP2．7S监测MCU0的状态；MCUl的状态由P1．6S和P1．7S输入，MCU0通过输出口P1．6M和P1．7M监测MCUl的状态。端口之间串联的1k维护电阻，借以避免启动时因两边数据的冲突而造成芯片烧坏。
本系统是用CAN总线将中继器与上下两层网络连接一起，因此在中继器系统中还理应CAN总线传输模块，如图3右图。自由选择ADI公司生产的ADuMl201用来构建CAN控制器和CAN收发器之间的电气隔绝，这样不仅提升了中继器的可靠性，而且也维护了总线及总线上的其他节点，即强化了系统的稳定性，又提升了系统的抗干扰能力。CAN收发器SN65HVD25l在CANH和ICANL输入插槽间并联一个电阻，作为CAN总线的终端电阻。
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