CAN收发电路及CAN通信系统

摘要

本发明涉及一种CAN收发电路及CAN通信系统，在第二受控开关的受控端接入CAN控制系统发送逻辑高电平时，第一受控开关与第二受控开关均导通，第一受控开关的第一开关端输出逻辑高电平作为高电平CAN电压，第二受控开关的第一开关端输出逻辑低电平作为CAN低电压，同时，使接收数据输出模块的输出端向CAN控制系统输出逻辑低电平信号。基于此，通过控制数据发送模块、控制数据接收模块和接收数据输出模块实现在CAN总线网络与CAN控制系统间完整的收发功能。进一步地，由于控制数据发送模块采用了第一受控开关和第二受控开关等分立模块，便于进行更换，调整输出至CAN总线网络的逻辑高电平和逻辑低电平的驱动能力，以适应不同应用环境的需求。

权利要求

1.一种CAN收发电路，其特征在于，包括控制数据发送模块、控制数据接收模块和接收数据输出模块；

所述控制数据发送模块包括第一受控开关和第二受控开关；所述第一受控开关的第一开关端用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端；所述第一受控开关的第二开关端用于接入逻辑高电平；所述第一受控开关的受控端连接所述第二受控开关的第一开关端；所述第二受控开关的第一开关端还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端；所述第二受控开关的第二开关端用于接入逻辑低电平；所述第二受控开关的受控端用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端；其中，所述第一受控开关用于在所述第一受控开关的受控端接入逻辑低电平时，导通所述第一受控开关的第一开关端和第二开关端；所述第二受控开关用于在所述第二受控开关的受控端接入逻辑高电平时，导通所述第二受控开关的第一开关端和第二开关端；

所述控制数据接收模块的第一接收端连接所述第一受控开关的第一开关端，所述控制数据接收模块的第二接收端连接所述第二受控开关的第一开关端；其中，所述控制数据接收模块用于在所述第一接收端接入逻辑高电平且所述第二接收端接入逻辑低电平时，向所述接收数据输出模块输出第一逻辑电平；所述控制数据接收模块还用于在所述第二受控开关的受控端接入逻辑低电平时，向所述接收数据输出模块输出第二逻辑电平；

所述接收数据输出模块的输入端用于接入所述第一逻辑电平或所述第二逻辑电平；所述接收数据输出模块的输出端用于连接所述CAN控制系统，作为接收数据输出端；所述接收数据输出模块用于根据所述第一逻辑电平向所述CAN控制系统输出逻辑低电平，所述接收数据输出模块用于根据所述第二逻辑电平向所述CAN控制系统输出逻辑高电平。

2.根据权利要求1所述CAN收发电路，其特征在于，所述控制数据发送模块还包括第一隔离单元和第二隔离单元；

所述第一受控开关的第一开关端用于通过所述第一隔离单元连接CAN总线网络；所述第二受控开关的第一开关端用于通过所述第二隔离单元连接CAN总线网络。

3.根据权利要求2所述CAN收发电路，其特征在于，所述第一隔离模块包括第一二极管，所述第二隔离模块包括第二二极管；

所述第一受控开关的第一开关端连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极用于连接CAN总线网络；

所述第二受控开关的第一开关端连接所述第二二极管的负极，所述第二二极管的正极用于连接CAN总线网络。

4.根据权利要求1所述的CAN收发电路，其特征在于，所述控制数据发送模块还包括第一分压模块和第二分压模块；

所述第一受控开关的受控端用于通过所述第一分压模块接入逻辑高电平；所述第一受控开关的受控端还用于通过所述第二分压模块连接第二受控开关的第一开关端。

5.根据权利要求1所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第一受控开关和所述第二受控开关均包括半导体开关。

6.根据权利要求5所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第一受控开关包括第一PNP三极管；所述第二受控开关包括第一NPN三极管；

所述第一PNP三极管的集电极用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端；所述第一PNP三极管的发射极用于接入逻辑高电平；所述第一PNP三极管的基极连接所述第一NPN三极管的集电极；所述第一NPN三极管的集电极还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端；所述第一NPN三极管的发射极用于接入逻辑低电平；所述第一NPN三极管的基极用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端。

7.根据权利要求1所述的CAN收发电路，其特征在于，所述控制数据接收模块包括第三受控开关、第四受控开关和第三分压模块；

所述第三受控开关的受控端连接所述第一受控开关的第一开关端，所述第三受控开关的第一开关端用于接入逻辑高电平；所述第三受控开关的第二开关端连接所述第四受控开关的第二开关端；其中，所述第三受控开关用于在所述第三受控开关的受控端接入逻辑高电平时，导通所述第三受控开关的第一开关端和第二开关端；

所述第四受控开关的受控端连接所述第二受控开关的第一开关端，所述第四受控开关的第一开关端用于通过所述第三分压模块接入逻辑低电平；其中，所述第四受控开关用于在所述第四受控开关的受控端接入逻辑低电平时，导通所述第四受控开关的第一开关端和第二开关端。

8.根据权利要求7所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第三受控开关和所述第四受控开关均包括半导体开关。

9.根据权利要求8所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第三受控开关包括第二NPN三极管，所述第四受控开关包括第二PNP三极管；

所述第二NPN三极管的基极连接所述第一受控开关的第一开关端，所述第二NPN三极管的集电极用于接入逻辑高电平；所述第二NPN三极管的发射极连接所述第二PNP三极管的发射极；

所述第二PNP三极管的基极连接所述第二受控开关的第一开关端，所述第二PNP三极管的集电极用于通过所述第三分压模块接入逻辑低电平。

10.根据权利要求9所述的CAN收发电路，其特征在于，所述控制数据接收模块还包括第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第四偏置电阻、第五偏置电阻和第六偏置电阻；

所述第二NPN三极管的基极通过所述第一偏置电阻连接所述第一受控开关的第一开关端，所述第二NPN三极管的基极用于依次通过所述第三偏置电阻和所述第五偏置电阻接入逻辑高电平；

所述第二PNP三极管的基极通过所述第二偏置电阻连接所述第二受控开关的第一开关端；所述第二PNP三极管的基极用于依次通过所述第四偏置电阻和所述第六偏置电阻接入逻辑低电平；

所述第三偏置电阻和所述第五偏置电阻的公共端连接所述第四偏置电阻和所述第六偏置电阻的公共端。

11.根据权利要求9所述的CAN收发电路，其特征在于，所述控制数据接收模块还包括第一滤波电容和第二滤波电容；

所述第二NPN三极管的基极用于通过所述第一滤波电容接入逻辑低电平，所述第二PNP三极管的基极用于通过所述第二滤波电容接入逻辑低电平。

12.根据权利要求1所述的CAN收发电路，其特征在于，所述接收数据输出模块包括第五受控开关和上拉模块；

所述第五受控开关的受控端用于接入所述第一逻辑电平或所述第二逻辑电平，所述第五受控开关的第一开关端用于通过所述上拉模块接入逻辑高电平，所述第五受控开关的第一开关端用于连接所述CAN控制系统；所述第五受控开关的第二开关端用于接入逻辑低电平；

所述第五受控开关用于在所述第五受控开关的受控端接入所述第一逻辑电平时，导通所述第五受控开关的第一开关端和第二开关端。

13.根据权利要求12所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第五受控开关包括半导体开关。

14.根据权利要求13所述的CAN收发电路，其特征在于，所述第五受控开关包括第三NPN三极管；

所述第三NPN三极管的基极用于接入所述第一逻辑电平或所述第二逻辑电平，所述第三NPN三极管的集电极用于通过所述上拉模块接入逻辑高电平，所述第三NPN三极管的集电极用于连接所述CAN控制系统；所述第三NPN三极管的发射极用于接入逻辑低电平。

15.一种CAN通信系统，其特征在于，包括CAN控制系统、CAN总线网络以及如权利要求1至14任意一项所述的CAN收发电路。

说明书

CAN收发电路及CAN通信系统

技术领域

[0001] 本发明涉及总线控制技术领域，特别是涉及一种CAN收发电路及CAN通信系统。

背景技术

[0002] CAN(Controller Area Network控制器局域网络)总线是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络，也是目前国际上应用最广泛的现场总线之一。CAN总线一般包括CAN控制系统、CAN收发器和CAN总线网络。其中，CAN收发器作为CAN总线的核心部件，用于在CAN控制系统的控制下接收和发送数据，是连接CAN控制系统与CAN总线网络的桥梁。

[0003] 传统构建CAN收发器的方式，通常是直接采用通用型的CAN收发器芯片。CAN收发器芯片中实现功能的端口主要包括：发送数据输入端TXD、接收数据输出端RXD、高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL。其中，CAN收发器芯片的发送数据输入端TXD和接收数据输出端RXD均用于连接CAN控制系统，CAN收发器芯片的高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL均用于连接CAN总线网络，其中，高电平CAN电压输入/输出端CANH连接CAN总线网络中的一类线，高电平CAN电压输入/输出端CANH连接CAN总线网络中的另一类线。根据发送数据输入端TXD、接收数据输出端RXD、高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL间的工作逻辑，实现完整的CAN总线收发控制。

[0004] 然而，CAN收发器芯片的性能参数和指标受芯片设计的约束，例如接入设备数固定或隔离度固定等，即指标固定且无法调整，难以满足复杂应用环境下的需求。

发明内容

[0005] 基于此，有必要针对CAN收发器芯片的性能参数和指标受芯片设计的约束，指标固定且无法调整，难以满足复杂应用环境下的应用，提供一种CAN收发电路及CAN通信系统。

[0006] 一种CAN收发电路，包括控制数据发送模块、控制数据接收模块和接收数据输出模块；

[0007] 控制数据发送模块包括第一受控开关和第二受控开关；第一受控开关的第一开关端用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端；第一受控开关的第二开关端用于接入逻辑高电平；第一受控开关的受控端连接第二受控开关的第一开关端；第二受控开关的第一开关端还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端；第二受控开关的第二开关端用于接入逻辑低电平；第二受控开关的受控端用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端；其中，第一受控开关用于在第一受控开关的受控端接入逻辑低电平时，导通第一受控开关的第一开关端和第二开关端；第二受控开关用于在第二受控开关的受控端接入逻辑高电平时，导通第二受控开关的第一开关端和第二开关端；

[0008] 控制数据接收模块的第一接收端连接第一受控开关的第一开关端，控制数据接收模块的第二接收端连接第二受控开关的第一开关端；其中，控制数据接收模块用于在第一接收端接入逻辑高电平且第二接收端接入逻辑低电平时，向接收数据输出模块输出第一逻辑电平；控制数据接收模块还用于在第二受控开关的受控端接入逻辑低电平时，向接收数据输出模块输出第二逻辑电平；

[0009] 接收数据输出模块的输入端用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平；接收数据输出模块的输出端用于连接CAN控制系统，作为接收数据输出端；接收数据输出模块用于根据第一逻辑电平向CAN控制系统输出逻辑低电平，接收数据输出模块用于根据第二逻辑电平向CAN控制系统输出逻辑高电平。

[0010] 上述CAN收发电路，在第二受控开关的受控端接入CAN控制系统发送逻辑高电平时，第一受控开关与第二受控开关均导通，第一受控开关的第一开关端输出逻辑高电平作为高电平CAN电压，第二受控开关的第一开关端输出逻辑低电平作为CAN低电压，同时，使接收数据输出模块的输出端向CAN控制系统输出逻辑低电平信号。基于此，通过控制数据发送模块、控制数据接收模块和接收数据输出模块实现在CAN总线网络与CAN控制系统间完整的收发功能。进一步地，由于控制数据发送模块采用了第一受控开关和第二受控开关等分立模块，便于进行更换，调整输出至CAN总线网络的逻辑高电平和逻辑低电平的驱动能力，以适应不同应用环境的需求。

[0011] 在其中一个实施例中，控制数据发送模块还包括第一隔离单元和第二隔离单元；

[0012] 第一受控开关的第一开关端用于通过第一隔离单元连接CAN总线网络；第二受控开关的第一开关端用于通过第二隔离单元连接CAN总线网络。

[0013] 在其中一个实施例中，第一隔离模块包括第一二极管，第二隔离模块包括第二二极管；

[0014] 第一受控开关的第一开关端连接第一二极管的正极，第一二极管的负极用于连接CAN总线网络；

[0015] 第二受控开关的第一开关端连接第二二极管的负极，第二二极管的正极用于连接CAN总线网络。

[0016] 在其中一个实施例中，控制数据发送模块还包括第一分压模块和第二分压模块；

[0017] 第一受控开关的受控端用于通过第一分压模块接入逻辑高电平；第一受控开关的受控端还用于通过第二分压模块连接第二受控开关的第一开关端。

[0018] 在其中一个实施例中，第一受控开关和第二受控开关均包括半导体开关。

[0019] 在其中一个实施例中，第一受控开关包括第一PNP三极管；第二受控开关包括第一NPN三极管；

[0020] 第一PNP三极管的集电极用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端；第一PNP三极管的发射极用于接入逻辑高电平；第一PNP三极管的基极连接第一NPN三极管的集电极；第一NPN三极管的集电极还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端；第一NPN三极管的发射极用于接入逻辑低电平；第一NPN三极管的基极用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端。

[0021] 在其中一个实施例中，控制数据接收模块包括第三受控开关、第四受控开关和第三分压模块；

[0022] 第三受控开关的受控端连接第一受控开关的第一开关端，第三受控开关的第一开关端用于接入逻辑高电平；第三受控开关的第二开关端连接第四受控开关的第二开关端；其中，第三受控开关用于在第三受控开关的受控端接入逻辑高电平时，导通第三受控开关的第一开关端和第二开关端；

[0023] 第四受控开关的受控端连接第二受控开关的第一开关端，第四受控开关的第一开关端用于通过第三分压模块接入逻辑低电平；其中，第四受控开关用于在第四受控开关的受控端接入逻辑低电平时，导通第四受控开关的第一开关端和第二开关端[0024] 在其中一个实施例中，第三受控开关和第四受控开关均包括半导体开关。

[0025] 在其中一个实施例中，第三受控开关包括第二NPN三极管，第四受控开关包括第二PNP三极管；

[0026] 第二NPN三极管的基极连接第一受控开关的第一开关端，第二NPN三极管的集电极用于接入逻辑高电平；第二NPN三极管的发射极连接第二PNP三极管的发射极；

[0027] 第二PNP三极管的基极连接第二受控开关的第一开关端，第二PNP三极管的集电极用于通过第三分压模块接入逻辑低电平。

[0028] 在其中一个实施例中，控制数据接收模块还包括第一偏置电阻、第二偏置电阻、第三偏置电阻、第四偏置电阻、第五偏置电阻和第六偏置电阻；

[0029] 第二NPN三极管的基极通过第一偏置电阻连接第一受控开关的第一开关端，第二NPN三极管的基极用于依次通过第三偏置电阻和第五偏置电阻接入逻辑高电平；

[0030] 第二PNP三极管的基极通过第二偏置电阻连接第二受控开关的第一开关端；第二PNP三极管的基极用于依次通过第四偏置电阻和第六偏置电阻接入逻辑低电平；

[0031] 第三偏置电阻和第五偏置电阻的公共端连接第四偏置电阻和第六偏置电阻的公共端。

[0032] 在其中一个实施例中，控制数据接收模块还包括第一滤波电容和第二滤波电容；

[0033] 第二NPN三极管的基极用于通过第一滤波电容接入逻辑低电平，第二PNP三极管的基极用于通过第二滤波电容接入逻辑低电平。

[0034] 在其中一个实施例中，接收数据输出模块包括第五受控开关和上拉模块；

[0035] 第五受控开关的受控端用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平，第五受控开关的第一开关端用于通过上拉模块接入逻辑高电平，第五受控开关的第一开关端用于连接CAN控制系统；第五受控开关的第二开关端用于接入逻辑低电平；

[0036] 第五受控开关用于在第五受控开关的受控端接入第一逻辑电平时，导通第五受控开关的第一开关端和第二开关端。

[0037] 在其中一个实施例中，第五受控开关包括半导体开关。

[0038] 在其中一个实施例中，第五受控开关包括第三NPN三极管；

[0039] 第三NPN三极管的基极用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平，第三NPN三极管的集电极用于通过上拉模块接入逻辑高电平，第三NPN三极管的集电极用于连接CAN控制系统；第三NPN三极管的发射极用于接入逻辑低电平。

[0040] 一种CAN通信系统，包括CAN控制系统、CAN总线网络以及如上述任一实施例的CAN收发电路。

[0041] 上述CAN通信系统，在第二受控开关的受控端接入CAN控制系统发送逻辑高电平时，第一受控开关与第二受控开关均导通，第一受控开关的第一开关端输出逻辑高电平作为高电平CAN电压，第二受控开关的第一开关端输出逻辑低电平作为CAN低电压，同时，使接收数据输出模块的输出端向CAN控制系统输出逻辑低电平信号。基于此，通过控制数据发送模块、控制数据接收模块和接收数据输出模块实现在CAN总线网络与CAN控制系统间完整的收发功能。进一步地，由于控制数据发送模块采用了第一受控开关和第二受控开关等分立模块，便于进行更换，调整输出至CAN总线网络的逻辑高电平和逻辑低电平的驱动能力，以适应不同应用环境的需求。

附图说明

[0042] 图1为一实施方式的CAN收发电路模块结构图；

[0043] 图2为一实施方式的控制数据发送模块电路图；

[0044] 图3为另一实施方式的控制数据发送模块结构图；

[0045] 图4为另一实施方式的控制数据发送模块电路图；

[0046] 图5为又一实施方式的控制数据发送模块结构图；

[0047] 图6为又一实施方式的控制数据发送模块电路图；

[0048] 图7为一实施方式的控制数据接收模块结构图；

[0049] 图8为一实施方式的控制数据接收模块电路图；

[0050] 图9为一实施方式的接收数据输出模块结构图；

[0051] 图10为一实施方式的接收数据输出模块电路图；

[0052] 图11为一实施方式的CAN通信系统构架图。

具体实施方式

[0053] 为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

[0054] 本发明实施例提供了一种CAN收发电路。

[0055] 图1为一实施方式的CAN收发电路模块结构图，如图1所示，一实施方式的CAN收发电路包括控制数据发送模块10、控制数据接收模块11和接收数据输出模块12；

[0056] 控制数据发送模块10包括第一受控开关100和第二受控开关101；第一受控开关100的第一开关端K1用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端CANH；第一受控开关100的第二开关端K2用于接入逻辑高电平；第一受控开关100的受控端B1连接第二受控开关101的第一开关端K3；第二受控开关101的第一开关端K3还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端CANL；第二受控开关101的第二开关端K4用于接入逻辑低电平；第二受控开关101的受控端B2用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端TXD；其中，第一受控开关100用于在第一受控开关100的受控端B1接入逻辑低电平时，导通第一受控开关
100的第一开关端K1和第二开关端K2；第二受控开关101用于在第二受控开关101的受控端B2接入逻辑高电平时，导通第二受控开关101的第一开关端K3和第二开关端K4；

[0057] 第二受控开关101的受控端B2作为发送数据输入端TXD，连接CAN控制系统，以接收CAN控制系统发送的控制数据。其中，传统的CAN控制系统发送的控制数据包括高电平和低电平。在本实施例中，CAN控制系统发送的高电平与逻辑高电平一致，CAN控制系统发送的低电平与逻辑低电平一致。

[0058] 为便于解释，本具体实施例以电压高于设定阈值的电平为逻辑高电平，以接地信号为逻辑低电平。需要注意的是，逻辑高电平与逻辑低电平在满足本具体实施例中各模块的工作关系的前提下，还可选择其它特定大小的电平信号，不限于上述限定。

[0059] 在其中一个实施例中，CAN控制系统在发送出逻辑高电平时，第二受控开关101的受控端B1接收到逻辑高电平，其第一开关端K3与第二开关端K4导通，使得逻辑低电平传输至第一受控开关100的受控端B1，第一开关端K1与第二开关端K2导通。此时，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平，低电平CAN电压输入/输出端CANL处于逻辑低电平，实现了CAN总线网络的串行差分传输。

[0060] 在其中一个实施例中，CAN控制系统在发送出逻辑低电平时，第二受控开关101的受控端B1接收到逻辑低电平，其第一开关端K3与第二开关端K4关断，使得第一开关端K1与第二开关端K2也关断。此时，依据控制数据接收模块11的特点，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于悬空状态或高阻态状态，低电平CAN电压输入/输出端CANL处于悬空状态或高阻态状态，构成了CAN总线网络中的另一种通信状态。

[0061] 基于此，控制数据发送模块10根据CAN控制系统输出的逻辑电平，以逻辑电平的方式，为CAN总线网络提供信号电平。其中，对CAN总线网络的驱动能力，由第一受控开关100与第二受控开关101确定。

[0062] 需要注意的是，在传统的CAN收发器芯片中，CAN收发器芯片中各器件高度集成，导致芯片的参数指标固定，即对CAN总线网络的驱动能力固定，导致接入的设备数固定。在本实施例中，第一受控开关100与第二受控开关101为分立元件或分立模块，用户可通过更换第一受控开关100或第二受控开关101来改变控制数据发送模块10的参数，以改变控制数据发送模块10对CAN总线网络的驱动能力。

[0063] 在其中一个实施例中，第一受控开关100与第二受控开关101可采用电子开关或半导体开关。作为一个较优的实施方式，第一受控开关100与第二受控开关101均选用半导体开关，包括IGBT开关器件和三极管等。

[0064] 在其中一个实施例中，图2为一实施方式的控制数据发送模块电路图，如图2所示，第一受控开关100包括第一PNP三极管Q1；第二受控开关101包括第一NPN三极管Q2；

[0065] 第一PNP三极管Q1的集电极用于连接CAN总线网络，作为高电平CAN电压输入/输出端CANH；第一PNP三极管Q1的发射极用于接入逻辑高电平VCC；第一PNP三极管Q1的基极连接第一NPN三极管Q1的集电极；第一NPN三极管Q1的集电极还用于连接CAN总线网络，作为低电平CAN电压输入/输出端CANL；第一NPN三极管Q2的发射极用于接入逻辑低电平GND；第一NPN三极管Q2的基极用于连接CAN控制系统，作为发送数据输入端。

[0066] 如图2所示，在第一NPN三极管Q2的基极接收到CAN控制系统发送的逻辑高电平后，第一NPN三极管Q2导通，第一PNP三极管Q1的基极被拉低至逻辑低电平，使得第一PNP三极管Q1导通。此时，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平状态，低电平CAN电压输入/输出端CANL处于逻辑低电平状态。

[0067] 作为一个较优的实施方式，第一PNP三极管Q1和第一NPN三极管Q2选用T092封装三极管，以增加高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL上电平的驱动能力。

[0068] 在其中一个实施例中，如图2所示，控制数据发送模块10还包括第一限流电阻R1，第一NPN三极管Q2的基极通过第一限流电阻R1连接CAN控制系统。

[0069] 在其中一个实施例中，如图2所示，控制数据发送模块10还包括第一驱动电阻R2和第二驱动电阻R3；

[0070] 第一PNP三极管Q1的集电极通过第一驱动电阻R2连接CAN总线网络，第一NPN三极管Q2的集电极通过第二驱动电阻R3连接CAN总线网络。

[0071] 其中，通过第一驱动电阻R2，提高第一PNP三极管Q1的集电极的电平驱动能力；通过第二驱动电阻R3，提高第一NPN三极管Q2的集电极的电平驱动能力。作为一个较优的实施方式，第一驱动电阻R2和第二驱动电阻R3均选用阻值为1kΩ的电阻，以有效地提高电平驱动能力。

[0072] 在其中一个实施例中，图3为另一实施方式的控制数据发送模块结构图，如图3所示，另一实施方式的控制数据发送模块10还包括第一隔离单元200和第二隔离单元201；

[0073] 第一受控开关100的第一开关端K1用于通过第一隔离单元200连接CAN总线网络；第二受控开关101的第一开关端用于通过第二隔离单元201连接CAN总线网络。

[0074] 其中，第一隔离单元200用于提高高电平CAN电压输入/输出端CANH的隔离度，第二隔离单元201用于提高低电平CAN电压输入/输出端CANL的隔离度。在其中一个实施例中，第一隔离单元200和第二隔离单元201可选用分立的隔离模块或隔离元件，以便于进行更换，便于调整高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL的隔离度。

[0075] 在其中一个实施例中，图4为另一实施方式的控制数据发送模块电路图，如图4所示，第一隔离模块200包括第一二极管D1，第二隔离模块201包括第二二极管D2；

[0076] 第一受控开关100的第一开关端K1连接第一二极管D1的正极，第一二极管D1的负极用于连接CAN总线网络；

[0077] 第二受控开关101的第一开关端K3连接第二二极管D2的负极，第二二极管D2的正极用于连接CAN总线网络。

[0078] 其中，通过第一二极管D1实现高电平CAN电压输入/输出端CANH的隔离，通过第二二极管D2实现低电平CAN电压输入/输出端CANL的隔离。在其中一个实施例中，第一二极管D1和第二二极管D2均可选用高反向耐压的二极管，以有效地提高高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL的隔离度。

[0079] 在其中一个实施例中，图5为又一实施方式的控制数据发送模块结构图，如图5所示，又一实施方式的控制数据发送模块10还包括第一分压模块300和第二分压模块301；

[0080] 第一受控开关100的受控端B1用于通过第一分压模块300接入逻辑高电平VCC；第一受控开关100的受控端B1还用于通过第二分压模块301连接第二受控开关101的第一开关端K3。

[0081] 其中，第一分压模块300和第二分压模块301用于调整逻辑高电平与逻辑低电平间的压差，改变第一受控开关100的受控端B1的电平。同时，在第二受控开关101的第一开关端K3于第二开关端K4导通时，起到偏置电路的作用，使第一受控开关100的第一开关端K1与第二开关端K2导通。

[0082] 在其中一个实施例中，图6为又一实施方式的控制数据发送模块电路图，如图6所示，第一分压模块300包括第一分压电阻R4，第二分压模块301包括第二分压电阻R5。

[0083] 在其中一个实施例中，第一分压电阻R4和第二分压电阻R5均选用阻值为100kΩ的电阻。

[0084] 控制数据接收模块11的第一接收端连接第一受控开关100的第一开关端K1，控制数据接收模块11的第二接收端连接第二受控开关101的第一开关端K3；其中，控制数据接收模块11用于在所述第一接收端接入逻辑高电平且所述第二接收端接入逻辑低电平时，向接收数据输出模块12输出第一逻辑电平；控制数据接收模块11还用于在第二受控开关101的受控端B2接入逻辑低电平GND时，向接收数据输出模块12输出第二逻辑电平；

[0085] 其中，在第二受控开关101的受控端B2接入逻辑高电平VCC时，控制数据接收模块11的第一接收端处于逻辑高电平，控制数据接收模块11的第二接收端处于逻辑低电平，控制数据接收模块11向接收数据输出模块12输出第一逻辑电平。在第二受控开关101的受控端B2接入逻辑低电平GND时，控制数据接收模块11的第一接收端处于悬空或高阻态状态，控制数据接收模块11的第二接收端处于悬空或高阻态状态，相当于第一接收端和第二接收端均处于逻辑低电平，控制数据接收模块11向接收数据输出模块12输出第二逻辑电平。

[0086] 在其中一个实施例中，控制数据接收模块11可选用集成电路芯片或由分立元件构成的电路。

[0087] 在其中一个实施例中，图7为一实施方式的控制数据接收模块结构图，如图7所示，一实施方式的控制数据接收模块11包括第三受控开关400、第四受控开关401和第三分压模块402；

[0088] 第三受控开关400的受控端B3连接第一受控开关100的第一开关端K1，第三受控开关400的第一开关端K5用于接入逻辑高电平VCC；第三受控开关400的第二开关端K6连接第四受控开关401的第二开关端K8；其中，第三受控开关400用于在第三受控开关400的受控端B3接入逻辑高电平VCC时，导通第三受控开关400的第一开关端K5和第二开关端K6；

[0089] 第四受控开关401的受控端B4连接第二受控开关101的第一开关端K3，第四受控开关401的第一开关端K7用于通过第三分压模块402接入逻辑低电平GND；其中，第四受控开关401用于在第四受控开关401的受控端B4接入逻辑低电平GND时，导通第四受控开关401的第一开关端K7和第二开关端K8。

[0090] 其中，在第二受控开关101的受控端B2接收到CAN控制系统发送的逻辑高电平后，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平，低电平CAN电压输入/输出端CANL处于逻辑低电平，此时第一开关端K5和第二开关端K6导通，且第一开关端K7和第二开关端K8也导通。基于第三分压模块402，逻辑高电平作为第一逻辑电平输出至接收数据输出模块12的输入端。在第二受控开关101的受控端B2接收到CAN控制系统发送的逻辑低电平后，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平，低电平CAN电压输入/输出端CANL均相当于处于逻辑低电平，第一开关端K5和第二开关端K6关断，第三分压模块402将逻辑低电平作为第二逻辑电平输出至接收数据输出模块12的输入端。

[0091] 在本实施例中，第三受控开关400与第四受控开关401为分立元件或分立模块，用户可通过更换第三受控开关400或第四受控开关401来改变控制数据发送模块10的参数，以改变控制数据发送模块10对CAN总线网络的驱动能力。

[0092] 在其中一个实施例中，第三受控开关400与第四受控开关401可采用电子开关或半导体开关。作为一个较优的实施方式，第三受控开关400与第四受控开关401均选用半导体开关，包括IGBT开关器件和三极管等。

[0093] 在其中一个实施例中，图8为一实施方式的控制数据接收模块电路图，如图8所示，第三受控开关400包括第二NPN三极管Q3，第四受控开关401包括第二PNP三极管Q4；

[0094] 第二NPN三极管Q3的基极连接第一受控开关的第一开关端，第二NPN三极管Q3的集电极用于接入逻辑高电平VCC；第二NPN三极管Q3的发射极连接第二PNP三极管Q4的发射极；

[0095] 第二PNP三极管Q4的基极连接第二受控开关的第一开关端，第二PNP三极管的集电极用于通过第三分压模块402接入逻辑低电平GND。

[0096] 如图8所示，在第二受控开关101的受控端B2接收到CAN控制系统发送的逻辑高电平后，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平，低电平CAN电压输入/输出端CANL处于逻辑低电平，此时第二NPN三极管Q3和第二PNP三极管Q4均处于导通状态。在第二受控开关101的受控端B2接收到CAN控制系统发送的逻辑低电平后，高电平CAN电压输入/输出端CANH处于逻辑高电平，低电平CAN电压输入/输出端CANL均相当于处于逻辑低电平，第二NPN三极管Q3关断。

[0097] 在其中一个实施例中，第二NPN三极管Q3和第二PNP三极管Q4均选用SOT23封装对管。

[0098] 在其中一个实施例中，如图8所示，第三分压模块402包括第三分压电阻R6。作为其中一个实施方式，第三分压电阻R6选用阻值为100kΩ的电阻。

[0099] 在其中一个实施例中，如图8所示，一实施方式的控制数据接收模块11还包括第四分压电阻R7、第五分压电阻R8和第六分压电阻R10；第二NPN三极管Q3的集电极用于通过第四分压电阻R7接入逻辑高电平VCC。第二NPN三极管Q3的发射极通过第三分压电阻R8连接第二PNP三极管Q4。第二PNP三极管Q4的发射极通过第六分压电阻R10连接第三分压模块402。作为其中的一个实施方式，第三分压电阻R7选用阻值为100Ω的电阻，第四分压电阻R8选用阻值为10kΩ的电阻。

[0100] 在其中一个实施例中，如图8所示，控制数据接收模块11还包括第一偏置电阻R11、第二偏置电阻R12、第三偏置电阻R13、第四偏置电阻R14、第五偏置电阻R15和第六偏置电阻R16；

[0101] 第二NPN三极管Q3的基极通过第一偏置电阻R11连接第一受控开关100的第一开关端K1，第二NPN三极管Q3的基极用于依次通过第三偏置电阻R13和第五偏置电阻R15接入逻辑高电平VCC；

[0102] 第二PNP三极管Q4的基极通过第二偏置电阻R12连接第二受控开关101的第一开关端K3；第二PNP三极管Q4的基极用于依次通过第四偏置电阻R14和第六偏置电阻R16接入逻辑低电平GND；

[0103] 第三偏置电阻R13和第五偏置电阻R15的公共端Middle连接第四偏置电阻R14和第六偏置电阻R16的公共端Middle。

[0104] 其中，通过第三偏置电阻R13、第四偏置电阻R14、第五偏置电阻R15和第六偏置电阻R16，公共端Middle起到偏置电路的作用，使第二NPN三极管Q3和第二PNP三极管Q4可顺利导通。同时，在第一受控开关100与第二受控开关101在关断时，通过第一偏置电阻R11、第二偏置电阻R12、第三偏置电阻R13、第四偏置电阻R14、第五偏置电阻R15和第六偏置电阻R16，使得高电平CAN电压输入/输出端CANH和低电平CAN电压输入/输出端CANL处于高阻态状态。

[0105] 在其中一个实施例中，第一偏置电阻R11和第二偏置电阻R12均选用阻值为330kΩ的电阻。第三偏置电阻R13、第四偏置电阻R14、第五偏置电阻R15和第六偏置电阻R16均选用阻值为200kΩ的电阻。

[0106] 在其中一个实施例中，如图8所示，控制数据接收模块11还包括第一滤波电容C1和第二滤波电容C2；

[0107] 第二NPN三极管Q3的基极用于通过第一滤波电容C1接入逻辑低电平GND，第二PNP三极管Q4的基极用于通过第二滤波电容C2接入逻辑低电平GND。

[0108] 其中，通过第一滤波电容C1和第二滤波电容C2滤除电路中的高频尖刺干扰。作为一个较优的实施方式，第一滤波电容C1和第二滤波电容C2均选用电容值为2.7pF的电容。

[0109] 接收数据输出模块12的输入端用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平；接收数据输出模块12的输出端用于连接CAN控制系统，作为接收数据输出端RXD；接收数据输出模块12用于根据第一逻辑电平向CAN控制系统输出逻辑低电平，接收数据输出模块12用于根据第二逻辑电平向CAN控制系统输出逻辑高电平。

[0110] 其中，在CAN控制系统输出逻辑高电平至第二受控开关101的受控端B2时，接收数据输出模块12向CAN控制系统输出逻辑低电平，实现CAN收发通信。

[0111] 在其中一个实施例中，接收数据输出模块12可选用集成电路芯片或由分立元件构成的电路。

[0112] 在其中一个实施例中，图9为一实施方式的接收数据输出模块结构图，如图9所示，接收数据输出模块12包括第五受控开关500和上拉模块501；

[0113] 第五受控开关500的受控端B5用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平，第五受控开关500的第一开关端K9用于通过上拉模块501接入逻辑高电平VCC，第五受控开关500的第一开关端K9用于连接CAN控制系统；第五受控开关500的第二开关端K10用于接入逻辑低电平GND；

[0114] 第五受控开关500用于在第五受控开关500的受控端B5接入第一逻辑电平时，导通第五受控开关500的第一开关端K9和第二开关端K10。

[0115] 其中，在第一开关端K9和第二开关端K10导通时，第一开关端K9处于逻辑低电平；在第一开关端K9和第二开关端K10关断时，第一开关端K9被上拉模块501上拉至逻辑高电平。

[0116] 在其中一个实施例中，第五受控开关500可采用电子开关或半导体开关。作为一个较优的实施方式，第五受控开关500选用半导体开关，包括IGBT开关器件和三极管等。

[0117] 在其中一个实施例中，图10为一实施方式的接收数据输出模块电路图，如图10所示，第五受控开关500包括第三NPN三极管Q5；

[0118] 第三NPN三极管Q5的基极用于接入第一逻辑电平或第二逻辑电平，第三NPN三极管Q5的集电极用于通过上拉模块501接入逻辑高电平VCC，第三NPN三极管Q5的集电极用于连接CAN控制系统；第三NPN三极管Q5的发射极用于接入逻辑低电平GND。

[0119] 如图10所示，第三NPN三极管Q5在接收到为逻辑高电平的第一逻辑电平后导通，第三NPN三极管Q5的集电极被下拉至逻辑低电平。第三NPN三极管Q5在接收到为逻辑低电平的第二逻辑电平后关断，第三NPN三极管Q5的集电极被上拉模块501上拉至逻辑低电平。

[0120] 在其中一个实施例中，上拉模块501包括上拉电阻R9。

[0121] 上述任一实施例的CAN收发电路，在第二受控开关101的受控端B2接入CAN控制系统发送逻辑高电平时，第一受控开关100与第二受控开关101均导通，第一受控开关100的第一开关端K1输出逻辑高电平作为高电平CAN电压，第二受控开关101的第一开关端K3输出逻辑低电平作为CAN低电压，同时，使接收数据输出模块12的输出端向CAN控制系统输出逻辑低电平信号。基于此，通过控制数据发送模块10、控制数据接收模块11和接收数据输出模块12实现在CAN总线网络与CAN控制系统间完整的收发功能。进一步地，由于控制数据发送模块10采用了第一受控开关100和第二受控开关101等分立模块，便于进行更换，调整输出至CAN总线网络的逻辑高电平和逻辑低电平的驱动能力，以适应不同应用环境的需求。

[0122] 本发明实施例还提供一种CAN通信系统。

[0123] 图11为一实施方式的CAN通信系统构架图，如图11所示，一实施方式的CAN通信系统包括CAN控制系统1000、CAN总线网络1001以及上述任一实施例的CAN收发电路1002。

[0124] 如图11所示，CAN收发电路1003中的发送数据输入端TXD和接收数据输出端RXD分别连接CAN控制系统1000；CAN收发电路1003中的高电平CAN电压输入/输出端CANH连接CAN总线网络1001中的一路线路，CAN收发电路1003中的低电平CAN电压输入/输出端CANL连接CAN总线网络1001中的另一路线路。基于此，构成完整的CAN通信系统。

[0125] 上述CAN通信系统，在第二受控开关101的受控端B2接入CAN控制系统发送逻辑高电平时，第一受控开关100与第二受控开关101均导通，第一受控开关100的第一开关端K1输出逻辑高电平作为高电平CAN电压，第二受控开关101的第一开关端K3输出逻辑低电平作为CAN低电压，同时，使接收数据输出模块12的输出端向CAN控制系统1000输出逻辑低电平信号。基于此，通过控制数据发送模块10、控制数据接收模块11和接收数据输出模块12实现在CAN总线网络1001与CAN控制系统1000间完整的收发功能。进一步地，由于控制数据发送模块10采用了第一受控开关100和第二受控开关101等分立模块，便于进行更换，调整输出至CAN总线网络的逻辑高电平和逻辑低电平的驱动能力，以适应不同应用环境的需求。

[0126] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0127] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。