傳統的CAN總線節點之間通信的控制方式有2種，一種是利用單片機控制獨立的CAN總線控制器；另一種是用帶有CAN總線控制器的單片機進行控制。這2種方式都存在線路復雜，系統穩定性不高以及無法實時處理大理數據信息的弱點。本系統采用SoPC技術對CAN總線通信進行控制，可編程片上系統(System on a Programmable Chip，SoPC)技術是由Altera公司提出的一種靈活、高效的片上系統(Systemon a Chip，SOC)解決方案，是一種特殊的嵌入式系統。本系統中用嵌入式軟核NiosⅡ作為控制器，以MieroChip公司的MCP2515作為CAN總線控制器。
以往的CAN總線收發器，通常采用2個高速光耦(如6N137)，以實現電氣隔離和電源上的DC—DC隔離，從而提高CAN總線通信的抗干擾性，另外還需要對阻抗進行調節、匹配才能搭出合理的電路，本系統采用廣州周立功公司的CTM1050T。模塊作為CAN總線收發裝置。它是一款帶隔離的高速CAN收發器芯片，該芯片內部集成了所有必需的CAN隔離與收發器件，能直接與CAN總線控制器的TXD，RXD引腳相連，具體電路連接如圖4所示。

系統采用這種拓撲結構，最大的好處在于降低了系統線路的復雜程度，同時提高了系統的穩定性，并在一定程度上降低了功耗和生產成本。
2．2 軟件設計中的關鍵問題
本系統軟件設計主要包括2個方面，一是系統對于電氣火災的預測與預報的算法實現；二是上位機監控軟件的設計和下位機功能軟件的實現。
設計本系統主要是為了解決傳統火災預警系統中的誤報、漏報率高的問題，實驗測試表明，火災探測器一段時間內的各采集的量值相互獨立，呈一種相關隨機分布，火災探測信號是非平移隨機過程，因此本文對探測器的量測判斷提出一種新的決策方法，即模式分類判別方法，火災探測器在臨界點附近的傳感器的量值判斷，對應著實際情況就是2類分類的問題，第一類是線路一般故障，不會引發火災；第二類是線路存在嚴重故障，有發生火災的可能性，一般在臨界點(閾值)范圍的傳感器在實際情況中會出現幾種情況：正常，報警，但是在這一臨界點上，出現這各種情況卻是一種隨機分布，也就是說在臨界點上是一種概率分布，當傳感器檢測到的值到了一定的范圍(一般取臨界點的一個范圍)內，為了減少漏報和誤報，在系統設計的過程中采用貝葉斯決策進行情況分類，于是問題轉化為對特定模式的決策分類問題。
上位機軟件主要是顯示目前系統的運行狀況和預測結果，下位機SoPC系統功能軟件中與CAN總線通信部分的軟件設計是整個系統軟件設計中較為關鍵的部分，SoPC系統中采用NiosⅡ為處理器，通過Avalon總線與定制的SPI核在FPGA芯片EP2C8Q208C8N中進行系統集成，這一過程可以通過QuartusⅡ軟件中的SoPC Builder工具完成，然后通過集成開發環境NiosⅡIDE對定制的SPI的IP核進行訪問與操作，待仿真驗證無誤后，利用ISP電纜線將程序燒寫至SoPC系統的配置芯片中，使CAN總線節點正常工作，上、下位機程序流程圖如圖5，圖6所示。