SJA1000是Philips（现NXP）推出的一款经典独立CAN控制器，广泛应用于工业控制、汽车电子、嵌入式系统等领域。它支持CAN 2.0A/B协议，提供灵活的配置选项和强大的错误处理能力。以下是围绕SJA1000的详细应用说明，涵盖硬件接口、软件配置、通信流程及常见问题解决。

**1. SJA1000核心特性

**(1) 主要功能

• 协议支持：兼容CAN 2.0A（11位标识符）和CAN 2.0B（29位标识符）。

• 通信速率：最高支持1Mbps（与总线长度和负载相关）。

• 错误处理：内置错误计数器（TEC/REC）、错误警告和总线关闭恢复机制。

• 接收过滤：支持单滤波器（BasicCAN模式）或双滤波器（PeliCAN模式）。

**(2) 工作模式

• BasicCAN模式：兼容PCA82C200，适合简单应用。

• PeliCAN模式：扩展功能（如可编程错误限制、接收FIFO增强等）。

**(3) 硬件接口

• 并行总线接口：8位数据总线（AD0-AD7）、地址总线（A0-A4）、控制信号（RD、WR、CS、ALE等）。

• CAN总线接口：TXD、RXD（需外接CAN收发器，如TJA1050）。

• 中断输出：INT引脚，用于通知MCU处理CAN事件。

**2. 硬件连接与外围电路

**(1) 典型连接图

MCU (如STM32) <--> SJA1000 <--> CAN收发器 (如TJA1050) <--> CAN总线

• MCU与SJA1000：

• 数据总线：MCU的8位数据线（如PA0-PA7）连接SJA1000的AD0-AD7。

• 地址总线：MCU的地址线（如PC0-PC4）连接SJA1000的A0-A4（通过译码器或直接连接）。

• 控制信号：MCU的GPIO控制SJA1000的RD、WR、CS、ALE等引脚。

• SJA1000与CAN收发器：

• TXD（SJA1000）→ TXD（TJA1050）

• RXD（SJA1000）← RXD（TJA1050）

• CAN总线端接：

• 总线两端各接一个120Ω终端电阻。

**(2) 关键注意事项

• 电气隔离：

• 在工业环境中，建议使用数字隔离器（如ADuM1201）隔离MCU与SJA1000，防止地电位差损坏芯片。

• 静电保护：

• 在CAN_H和CAN_L上添加TVS二极管（如PESD1CAN），防止ESD冲击。

• 时钟源：

• SJA1000需外接16MHz晶振，确保时钟稳定。

**3. 软件配置与通信流程

**(1) 初始化流程

1. 复位SJA1000：

• 通过控制寄存器（CR）的复位位（CR.0=1）将SJA1000置于复位模式。

2. 配置时钟分频寄存器（CDR）：

• 选择工作模式（BasicCAN/PeliCAN）、关闭CLKOUT引脚等。

3. 设置验收滤波器（ACR/AMR或ACR0-ACR3/AMR0-AMR3）：

• 在BasicCAN模式下配置ACR和AMR；在PeliCAN模式下配置4组滤波器。

4. 配置总线定时寄存器（BTR0/BTR1）：

• 设置波特率（如500kbps）、同步跳转宽度（SJW）、采样点等。

5. 配置输出控制寄存器（OCR）：

• 设置CAN总线的输出模式（正常、斜率控制等）。

6. 退出复位模式：

• 将CR.0置0，SJA1000进入工作模式。

**(2) 发送报文流程

1. 检查发送缓冲区状态：

• 读取命令寄存器（CMR）的TR位或状态寄存器（SR）的TBS位，确认发送缓冲区空闲。

2. 写入报文到发送缓冲区：

• 将标识符、数据长度（DLC）、数据字节写入发送缓冲区（地址0x00-0x09）。

3. 启动发送：

• 向CMR写入TR位（0x01），触发发送。

4. 监控发送状态：

• 通过SR的TCS位（发送完成）和TBS位（缓冲区空闲）确认发送结果。

**(3) 接收报文流程

1. 检查接收缓冲区状态：

• 读取SR的RBS位（接收缓冲区状态）或中断寄存器（IR）的RI位（接收中断）。

2. 读取报文：

• 从接收缓冲区（地址0x10-0x19）读取标识符、DLC和数据字节。

3. 释放接收缓冲区：

• 向CMR写入RRB位（0x04），释放缓冲区以接收下一帧。

**(4) 错误处理

• 监控错误计数器：

• 通过读取接收错误计数器（REC）和发送错误计数器（TEC）的值，判断节点状态。

• 若TEC > 127，节点进入消极错误状态；若TEC > 255，节点进入总线关闭状态。

• 错误恢复：

• 在总线关闭状态下，需等待128个总线空闲周期（11位隐性位）后自动恢复，或通过软件复位强制恢复。

**4. 代码示例（基于51单片机）

**(1) 初始化SJA1000

void SJA1000_Init(void) {    // 进入复位模式    SJA1000_WriteReg(CR, 0x01);  // CR.0 = 1        // 配置时钟分频寄存器（PeliCAN模式，关闭CLKOUT）    SJA1000_WriteReg(CDR, 0x88);        // 配置验收滤波器（接收所有报文）    SJA1000_WriteReg(ACR0, 0x00);    SJA1000_WriteReg(AMR0, 0x00);        // 配置总线定时寄存器（500kbps，假设晶振16MHz）    SJA1000_WriteReg(BTR0, 0x01);  // SJW=1, BRP=1    SJA1000_WriteReg(BTR1, 0x1C);  // TSEG1=13, TSEG2=2, SAM=1        // 配置输出控制寄存器（正常输出模式）    SJA1000_WriteReg(OCR, 0xAA);        // 退出复位模式    SJA1000_WriteReg(CR, 0x00);  // CR.0 = 0 }

**(2) 发送报文

void SJA1000_SendMsg(uint32_t id, uint8_t *data, uint8_t len) {    // 等待发送缓冲区空闲    while (!(SJA1000_ReadReg(SR) & 0x04));  // TBS=1        // 写入标识符（标准帧）    SJA1000_WriteReg(TXB_ID0, (id >> 3) & 0xFF);    SJA1000_WriteReg(TXB_ID1, (id << 5) & 0xE0);        // 写入数据长度和数据    SJA1000_WriteReg(TXB_DLC, len);    for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {        SJA1000_WriteReg(TXB_DATA0 + i, data[i]);    }        // 启动发送    SJA1000_WriteReg(CMR, 0x01);  // TR=1 }

**(3) 接收报文

uint8_t SJA1000_ReceiveMsg(uint32_t *id, uint8_t *data) {    // 检查接收缓冲区状态    if (!(SJA1000_ReadReg(SR) & 0x01)) return 0;  // RBS=0，无报文        // 读取标识符（标准帧）    *id = ((SJA1000_ReadReg(RXB_ID1) >> 5) & 0x07) << 8;    *id |= SJA1000_ReadReg(RXB_ID0);        // 读取数据长度和数据    uint8_t len = SJA1000_ReadReg(RXB_DLC) & 0x0F;    for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {        data[i] = SJA1000_ReadReg(RXB_DATA0 + i);    }        // 释放接收缓冲区    SJA1000_WriteReg(CMR, 0x04);  // RRB=1        return len; }

**5. 常见问题与解决方案

**6. 总结与建议

• 适用场景：

• SJA1000适合对成本敏感、对CAN功能需求较基础的应用（如工业传感器网络）。

• 升级替代：

• 若需更高级功能（如CAN FD、时间触发通信），可考虑MCP2515或NXP的TJA1145。

• 调试技巧：

• 使用CAN分析仪（如PCAN-USB）实时监控总线报文，快速定位问题。

通过以上内容，可系统性地掌握SJA1000的硬件连接、软件配置和通信流程。SJA1000虽为经典芯片，但通过合理设计仍能满足许多现代CAN总线应用的需求。