CAN总线接口
can总线控制器的接口ip核设计与实现
发送,最高七位不能全为“隐性”。
图2.3仲裁场结构(3)控制场控制场是由保留位和数据长度代码构成。
其中保留位必须是“显性",作为扩展时使用,数据长度代码是待发送数据的字节数量,接收器认可“显性’’与“隐性”的全部组合m】。
仲裁场-●控制场■『效据场陪或CRCⅨaa&D“:1DLcOr'm场保留位数据长度代码图2.4控制场结构数据长度代码是四位,其中d代表显性,r代表隐性。
对其数据字节进行编码后的真值表如图2.5所示。
一…...数据字节的r费眨据长度·代码个数DLC3D●Q亡HC1Dl∞odddd1ddd2ddd3dd4drdd5dd6da7dr8ddd图2.5数据长度代码真值表(4)数据场数据场由数据帧里的发送字节构成,最多可以发送八个字节,字节从最高位开始发送。
(5)CRC场CRC场由CRC序列和CRC界定符构成。
其中CRC序列有15位,是由循环冗余效验模块生成,紧跟其后是隐性的CRC界定符。
10图2.8远程帧结构2.3.3错误帧错误帧是由错误标志和错误界定符两个场构成。
错误标志有两种不同的表现形式:主动错误标志(Activeerrorflag)和被动错误标志(Passiveerrorflag),其中主动错误标志由六个“显性’’位组成,被动错误标志由六个“隐性"位组成嘲【18】【40】。
图2.9错误帧结构错误界定符由八个“隐性”位组成。
当开始传送错误标志后,每个节点都会发送“隐性"位,并监视总线,直到检测到“隐性"位为止,然后发送剩余的“隐性’’位【习。
2.3.4过载帧过载帧是由过载标志和过载定界符构成。
过载帧只能在帧间间隙才产生,因此可以通过这种方式来区分过载帧和错误帧。
图2.10过载帧结构其中过载界定符与错误界定符的工作过程一致,这里就不做介绍。
122.3.5帧间空间帧间空间是由间隙场和总线空闲场构成。
无论是数据帧还是远程帧,要想与其他帧分开,是通过帧间空间来实现的。
当被动错误的节点使用于之前的报文发生器时,帧间空间包括间隙、挂起传送(SUSPENDTRANSMISSIoN)、总线空闲。
CAN总线标准接口与布线规范
CAN 总线标准接口与布线规范
工业4.0 时代已经到来,基于自主优先级仲裁和错误重发机制的CAN 总线应用十分广泛,相同的各种总线故障和问题也十分困扰工程师,其实最
好的解决办法就是产品前期设计要相对的严谨,今天主要带大家熟悉CAN
总线的常用接口和布线规范。
随着CAN 总线技术的应用愈发广泛,不仅涉及汽车电子和轨道交
通,还包括医疗器械、工业控制、智能家居和机器人网络互联等,当然我们
的工程师也被各种奇葩的总线问题困扰,与其后期解决问题,不如前期有效
规避。
一、常见的CAN 总线标准接口
CAN 总线接口已经在CIA 出版的标准CIA 303_1 进行明确规定,熟知接口定义有助于提高自身产品和其它设备兼容性。
1.DB_9 端子
2.M12 端子
图3 M12 接口定义
图3 是M12 形式的接口定义,在这里可能没有什幺特别需要注意的点,还有就是除了5pin 的接口还有8pin、9pin、10pin 和12pin 的接口,具体的定义不在赘述,可参考标准CIA 303_1。
二、CAN 总线布线规范
如果你是一个CAN 总线的入门小白,下面的总线布线规范,你可能
得收藏起来,在你组网布线的时候时不时拿出来看看,相信对你会非常有帮。
can上裝接口斯堪尼亞的can上裝接口
斯堪尼亚的 CAN 上装接口CAN 接头对于配备 BWE(上装电器系统)的车辆,上装设备的 CAN 接头为接头 C493、针脚 3 (CAN-low) 和针脚 4 (CAN-high)。
如果车辆配备有厂家预装的延长线束,则通过将大梁连接至接头 C487 针脚 6 (CAN-high) 和接头 C487 针脚 7 (CAN-low) 完成连接。
连至 CAN 上装设备接口的 CAN 总线,本文件中称作外部 CAN 总线。
车辆 CAN 通信所需之要求SAE J1939 为协议的基础, 但大部分的 SAE J1939 并未实施。
这适用于整个 SAE J1939-81 (Network Management)、SAE J1939-73 (Diagnostics) 的主要部分,以及 SAE J1939-21 (Data Link Layer)。
SAE J1939-81 Network Management:斯堪尼亚车系中的地址空间为静态。
因此无需执行 SAE J1939-81 中所述的 Network Management。
•依据 Preferred addresses for Industry group0, Global and Industry group1, On-highway Equipment,而采用固定地址定位。
•对于一般不属于车辆上的设备之来源地址,遵循 J1939、ISO 11992 或 OBD/EOBD 中之要求。
SAE J1939-73 Diagnostics:斯堪尼亚唯一使用的 PGN (Parameter Group Number) 为 DM1,故障诊断消息 1 (PGN 00FECA)。
此消息会由车辆中所有的控制单元连续传送,以表示通信正常运行中;此外亦用来传送特定警告灯的状态。
不使用 SAE J1939-71 中规定的故障代码。
SAE J1939-21 Data Link Layer:•更多有关可用于斯堪尼亚卡车的所有 CAN 信息的信息可在“CAN 接口”下的“CAN 通信规格文件”中找到。
分析及应用can接口典型电路
分析及应用can接口典型电路CAN接口是一种常见的串行通信协议,主要用于汽车、工业控制等领域。
它能够实现节点之间的高效通信,具有可靠性高、传输速度快等优势。
CAN接口典型电路由电源电路、CAN收发器、MCU芯片、电源管理器等组成,下面将依次进行分析及应用。
1. 电源电路CAN接口必须要有稳定的电源供应来实现正常工作。
一般情况下,CAN接口需要使用5V的电源。
因此,电源电路是CAN接口典型电路中非常重要的组成部分。
电源电路需要提供可靠的稳压作用,以保证数据传输的准确性和稳定性。
2. CAN收发器CAN收发器是CAN接口的重要组成部分。
CAN收发器是将MCU芯片和CAN 总线之间进行隔离的一个元件。
其主要功能是将电压信号转换为差分信号以适应CAN总线,以及进行信号的保护和隔离。
CAN收发器还可以在一定程度上提高CAN总线的抗干扰能力,使其更加稳定可靠。
3. MCU芯片MCU芯片是CAN接口中的核心部件。
MCU芯片可以根据需要自主调整CAN的发送和接收速度,实现数据的传输和处理。
MCU芯片还可以实现CAN的各种功能,如过滤、帧处理和错误检测等。
在CAN接口设计中,MCU芯片是非常重要的部分,不同的MCU芯片还有不同的特点和功能。
4. 电源管理器电源管理器是如果CAN接口,它可以用来控制CAN接口的电源开关和低功耗功能,以实现电源的管理。
电源管理器可以实现电源模块的引脚检测和关闭功能,以实现CAN接口电源的节能和延长使用寿命。
总体来说,CAN接口典型电路是一种高效、可靠和稳定的串行传输系统。
对于设计者来说,电源稳定性,CAN收发器的性能,MCU的选择和电源管理器的应用都非常重要。
设计者需要根据实际应用场景来选择合适的电路和元器件,以确保CAN接口的性能和可靠性。
can通讯接口电路原理
can通讯接口电路原理
CAN(Controller Area Network)通信接口电路原理是一种常
用的串行通信协议,用于在汽车电子系统以及其他工业控制领域中进行数据传输和通信。
其原理如下:
1. 差分信号传输:CAN通信使用差分信号传输,即同时传输
两个信号(CAN_L和CAN_H),分别代表0和1的状态。
这种差分信号传输可以有效地抵抗电磁干扰和噪声,提高通信的可靠性。
2. 线路结构:CAN通信采用双线结构,即CAN_H和CAN_L
两根线,分别用于数据传输和信号接收。
CAN总线上可以连
接多个节点,形成一个总线网络。
3. 帧格式:数据传输使用帧格式,每个帧包含一个标识符、数据、控制域和错误校验码。
标识符用于识别不同的数据包,数据用于传输实际的信息,控制域用于描述帧的类型和数据长度,错误校验码用于检测数据传输的正确性。
4. 碰撞检测:当多个节点同时发送数据时,可能发生碰撞,会导致数据传输错误。
CAN通信使用了非阻塞的仲裁机制,通
过在传输过程中不断检测总线上的信号来解决碰撞问题,高优先级的节点可以在传输过程中抢占总线。
5. 错误检测和纠正:CAN通信使用了CRC(循环冗余校验)
来检测和纠正错误。
每个节点在接收到数据后会进行CRC校验,如果数据错误,则会进行重传。
综上所述,CAN通信接口电路实现了差分信号传输、双线结构、帧格式、碰撞检测和仲裁机制以及错误检测和纠正功能,从而实现了可靠的数据传输和通信。
CAN总线软件编程流程
CAN总线软件编程流程1.初始化CAN总线接口:先选择一个适合的硬件接口,根据硬件接口的数据手册与相应的寄存器进行初始化设置,包括波特率、工作模式等通信参数的配置。
2.配置CAN总线参数:设置CAN总线的参数,如通信速率、帧格式、收发过滤器等。
这些参数的设置要根据实际应用需求进行。
3.监听CAN总线:使能CAN总线接收中断,通过中断响应的方式获取CAN总线上的数据帧。
这样可以实时监听总线上的数据。
4.发送CAN数据帧:将需要发送的数据组成CAN数据帧,设置好帧的标识符、数据长度、数据内容等信息,并通过CAN总线接口发送出去。
在发送过程中,可以根据需要设置发送缓冲区,以便处理发送失败的情况。
5.接收CAN数据帧:通过CAN总线接收中断获取到新的数据帧,解析出数据帧的标识符、数据长度、数据内容等信息,并进行处理。
可以根据数据帧的标识符对接收到的数据进行分类和分析。
6.处理CAN错误:监测CAN总线上的错误,如位错误、格式错误等,及时进行处理并进行相应的错误处理流程。
可以通过错误中断、错误计数器等方式实现错误检测和处理。
7.进行其他相关操作:在CAN总线通信过程中还可能涉及到其他的相关操作,如同步、节点管理、故障检测等。
根据实际应用需求进行相应的处理。
8.关闭CAN总线接口:在软件结束运行之前,应该关闭CAN总线接口,释放资源,并进行相关清理操作,确保资源的正常释放。
9.错误处理和异常流程:在CAN总线通信过程中,可能会遇到一些错误和异常情况,比如通信超时、数据出错等。
在软件编程时需要考虑这些异常情况,设置相应的错误处理和异常流程,避免系统崩溃或数据丢失。
总的来说,CAN总线软件编程流程包括初始化CAN总线接口、配置CAN总线参数、监听CAN总线、发送CAN数据帧、接收CAN数据帧、处理CAN错误、进行其他相关操作、关闭CAN总线接口以及错误处理和异常流程等步骤。
通过这些步骤,可以实现CAN总线的稳定通信和数据交换。
基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计
基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计随着智能化技术的不断发展,人们越来越关注智能系统的搭建,传感器技术的应用也越来越广泛,单片机技术更是在这个背景下广受关注。
在实现智能传感器的联网和信息处理方面,CAN总线作为一种主要网络协议,已经被广泛应用。
在这种情况下,智能传感器必须具有相应的CAN总线接口设计。
本文将介绍基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计。
1、 CAN总线介绍CAN(Controller Area Network)总线是一种串行通信协议,主要用于多个控制节点之间的实时数据传输。
CAN总线的通讯速度高,误码率低,具有自适应性等特点。
CAN总线的应用包括工业控制系统、汽车电子控制系统等。
2、硬件设计原理基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计需要根据自己的实际需求进行选择。
以STM32单片机为例,STM32单片机的CAN总线接口包括CAN1和CAN2,这两个接口在硬件电路上都有Rx和Tx引脚和节点电阻。
3、硬件设计流程(1)选择STM32单片机在选取单片机的时候,需要根据实际应用场景来选择。
STM32单片机有许多系列,每个系列又有不同的型号,不同型号的单片机内置了不同的外设,需要根据实际需求进行选择。
同时,要根据芯片性价比、性能、功耗等因素进行考虑。
(2)CAN总线选择在硬件设计中,需要选择CAN总线芯片,这个芯片需要支持CAN2.0A和CAN2.0B协议,并且需要支持高速通讯。
同时,要注意芯片的封装和额定工作温度等特性。
(3) CAN总线硬件连接在硬件连接中,需要将CAN总线芯片的Rx和Tx引脚和单片机的CAN1或CAN2接口相连,同时还需添加适当的电流限制电阻和终端电阻。
(4) CAN总线软件调试最后,需要对硬件电路进行软件调试,包括使用标准的CAN总线协议进行通信、CAN总线的数据传输、接收和发送数据、调试CAN中断等。
4、总结基于单片机的智能传感器CAN总线接口硬件设计需要根据实际需求进行选择,在硬件设计中需要选择合适的单片机、CAN总线芯片,并进行正确的硬件连接。
CAN总线接口电路设计
Ke wo d C u S A1 0 I trae y r s AN b s J 0 0 ne c f
一
、
概 述
光信号 、 雨刮 电机等 电器。因此有必要全面 了解 C N总线接 口 A
这 里主 要 以独立 C N控制器 SA 00 A J 10 为代 表对 C N控 A C N总线 以 目前 技术 条件 较 成 熟 的 I0 0I 型 为基 制器 的功能作一个简单介绍。 A S / S模 础, 与其它 网络相 比, 其信 息传递 的格 式为报文 。报文 的长度 可 以不 同, 但都是 有 限的 。当总线 空 闲时任何 已连 接 的单 元 都可 以开始发新 的报 文 , 报文 以全 网广播 方式散 发 出去 。 各 .
C N总线接 口电路设计 A
杨 晶
( 昆明理 工大学 昆 明 60 3 ) 50 1
摘 要 本文介绍了 C N总线 的主要性能及特点 , A A C N总 线在实际工业应用 中的总体结构 ,同时给出了 C N总线协议转换器 的 A 硬件设计方法和通信协议 。 主要研究 了 C N总线 接 口电路设计 , A 把所设计 的总线接 1电路 由微处理器 、 A 3 : C N控制器 、A C N总线收 发器组成 , 并且详 细介绍 了 C N控 制器 、 A A C N收发 器的功能 以及 C N总线接 口的硬件 电路 和硬件 条件 下的软件设计 , A 主要为后 续 C N总线 接 口电路 的应用打下了基础。 A 关键词 C N总线 SA10 接 口 A J 00 中图分类号 T 9 .2T 3 N 1 0 ;P 1 5 3 文献标识码 A 文章编号 0 1 0 — 2 9 9 4 5 4 2
CAN总线接口电路设计注意事项
CAN总线接口电路设计注意事项CAN(Controller Area Network)总线是一种广泛应用于汽车电子、工业自动化等领域的串行通信协议。
CAN总线接口电路设计的关键因素包括信号线路、电源与地线路、保护电路等部分。
以下是设计CAN总线接口电路时需注意的几个方面:1.信号线路设计信号线路的设计应考虑信号的稳定性、抗干扰能力和传输速率。
首先,应尽量降低信号线的长度以减小信号传输的延迟。
同时,为保证信号的稳定性和抗干扰能力,应使用屏蔽线缆,并正确接地以防止地回流问题。
另外,为提高传输速率,可采用信号差分传输方式,即CAN-H和CAN-L两个线进行差分传输。
2.电源与地线路设计电源与地线路的设计应考虑到CAN总线工作的稳定性和可靠性。
首先,电源线路应提供稳定的电压,以满足CAN总线的要求。
此外,地线路应设计合理,确保地的连续性和低阻抗。
同时,为降低地回流对信号传输的干扰,应采用低阻抗地连接方式,即在CAN控制器和每个节点上都连接一段短接电阻。
此外,为提高抗干扰能力,还可使用电源和地线的滤波电路。
3.保护电路设计保护电路是为了保护CAN控制器和节点不受外部干扰和短路等异常情况的影响。
首先,需要设置电压保护电路,以防止过压和过载等情况对硬件造成损坏。
同时,还应考虑到静电放电和电磁干扰等问题,采用保护电阻、TVS二极管等元件进行保护。
另外,还应设计电流限制电路,以防止短路时过大的电流对硬件造成烧毁。
4.稳压和滤波电路设计稳压和滤波电路的设计是为了提供干净的电源和地线,保证CAN总线的正常工作。
稳压电路可采用稳压芯片或稳压二极管等元件来实现,以保持电源的稳定性。
滤波电路可采用电感、电容等元件,滤除电源和地线上的高频噪声干扰,提高CAN总线的抗干扰能力。
5.PCB布局和阻抗匹配在PCB设计中,应合理布局CAN总线接口电路的各个元件和信号线路,以降低互相干扰的可能性。
可以根据信号的传输速率和长度选择合适的线路宽度,确保信号的传输速率和阻抗匹配。
can总线接口电路设计
can总线接口电路设计Can总线是一种用于车辆电子系统中的通信接口,它在汽车电子技术中起着至关重要的作用。
本文将围绕Can总线接口电路的设计展开讨论。
Can总线是Controller Area Network的缩写,它是一种串行通信协议,旨在提供高可靠性、实时性和高带宽的数据通信。
Can总线接口电路的设计是为了实现Can总线与其他电子设备的连接和数据传输。
我们需要考虑Can总线的物理层接口电路。
Can总线使用差分信号传输,因此需要设计差分发送器和差分接收器。
差分发送器将逻辑高和逻辑低分别转换为正向和负向的差分信号,而差分接收器则将差分信号还原为逻辑高和逻辑低。
这样的设计可以提高信号的抗干扰能力,保证数据的可靠传输。
我们需要考虑Can总线的协议层接口电路。
Can总线采用帧格式进行数据传输,因此需要设计帧格式解析器和帧格式生成器。
帧格式解析器用于解析接收到的帧数据,提取出其中的控制信息和数据信息。
而帧格式生成器则用于生成符合Can总线协议的帧数据,并将其发送出去。
这样的设计可以保证数据的正确解析和生成,实现与其他设备的有效通信。
除了物理层和协议层接口电路,Can总线接口电路还需要考虑其他功能模块。
例如,需要设计时钟模块来提供时钟信号,以保证数据传输的同步性。
同时,还需要设计中断模块来处理Can总线接收到的中断信号,及时响应和处理来自其他设备的请求。
在Can总线接口电路的设计中,还需要考虑电路的功耗和成本。
可以采用低功耗的设计方案,选择低功耗的器件和电源管理电路,以降低整个系统的功耗。
同时,还需要根据实际的应用需求选择适当的元器件和电路结构,以降低系统成本。
Can总线接口电路的设计是为了实现Can总线与其他电子设备的连接和数据传输。
它涉及到物理层接口电路、协议层接口电路以及其他功能模块的设计。
在设计过程中,需要考虑信号的抗干扰能力、数据的可靠传输、接口的兼容性、功耗的控制以及成本的降低等因素。
通过合理的设计和选型,可以实现高可靠性、实时性和高带宽的数据通信,进而提升车辆电子系统的性能和功能。
CAN总线接口
1.1 CAN总线简介 ..................................................... 1 1.1.1 CAN协议 ................................................... 1 1.1.2 电气参数及信号表示 ......................................... 2
硬件电路的设计主要是 CAN 通信控制器与微处理器之间和 CAN 总线收发器与物理 总线之间的接口电路的设计。CAN 通信控制器是 CAN 总线接口电路的核心,主要完成 CAN 的通信协议,而 CAN 总线收发器的主要功能是增大通信距离,提高系统的瞬间抗 干扰能力,保护总线,降低射频干扰(RFI),实现热防护等。看门狗电路主要是实现 对电路的监控和复位作用。
1.2 CAN 的主要技术特点
CAN 网络上的节点不分主从,任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发 送信息,通信方式灵活,利用这一特点可方便地构成多机备份系统
CAN 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送 接收数据,无需专门的"调度"
CAN 的直接通信距离最远可达 10km(速率 5kbps 以下);通信速率最高可达
图 1 CAN 总线系统结构图
该系统由上位监控 PC 机、智能节点和现场设备三部分组成。上位监控 PC 机主要 负责对系统数据的接受与管理、控制命令的发送以及各控制单元动态参数和设备状态 的实时显示;智能节点可以使现场设备方便地连接到 CAN 总线上,主要负责对现场的 环境参数和设备状态进行监测,对采集来的数据进行打包处理并将处理古的数字信号 通过 CAN 通信控制器 SJA1000 发送到 CAN 总线。智能节点的设计和选择,对通信信号 的传输发送有很的影响,系统中的数据传送和接收,都是通过 CAN 总线接口实现。CAN 总线接口电路的设计,对 CAN 总线很是重要。本文正是基于此,对 CAN 总线接口电路 进行设计分析,给出一种设计方案。
CAN总线的查找及连接方法
CAN总线的查找及连接方法CAN总线是一种常用的控制器局域网络,用于在不同设备之间进行通信。
CAN总线可以用于汽车、工业自动化、通信设备等领域,可以实现实时性高、稳定性好的数据传输。
在实际使用中,需要先查找并连接CAN总线才能实现通信功能。
下面将介绍CAN总线的查找及连接方法。
一、CAN总线的查找方法1.查看设备手册:首先,在需要使用CAN总线的设备手册中查看是否支持CAN总线通信。
设备手册中会详细说明CAN总线的参数、接口类型、通信速率等信息,从而确定是否支持CAN总线。
2.查看设备外部连接接口:如果设备支持CAN总线通信,可以通过查看设备的外部连接接口来确认CAN总线的接口类型和连接方式。
通常情况下,CAN总线的接口是一个圆形的9针插座,也有一些设备采用其他类型的接口,需要根据具体设备来确认。
3.使用专用工具进行扫描:如果无法确定设备是否支持CAN总线通信或者找不到外部接口,可以使用专用的CAN总线扫描工具来扫描设备,看是否可以检测到CAN总线信号。
扫描工具通常可以识别CAN总线的信号并显示通信状态,从而确认设备是否支持CAN总线通信。
二、CAN总线的连接方法1.准备CAN总线设备:在确认设备支持CAN总线通信后,需要准备好CAN总线设备,包括CAN总线模块、CAN总线数据线等。
2.连接CAN总线模块:将CAN总线模块插入设备上的CAN总线接口,确保插入正确,避免损坏设备。
通常情况下,CAN总线模块插入后会有“咔嚓”声,表示已连接成功。
3.连接CAN总线数据线:将CAN总线数据线连接到CAN总线模块上的引脚上,通常情况下,CAN总线数据线有两根线,一根为CAN_H,另一根为CAN_L,需要分别连接到CAN总线模块上对应的引脚上。
4.设置CAN总线参数:连接好CAN总线设备后,需要设置CAN总线的参数,包括通信速率、数据位率、校验方式等。
设置参数需要按照设备手册上的说明进行,确保设备之间能够正常通信。
CAN总线的查找及连接方法
CAN总线一.概述CAN总线最初由德国Bosch公司为汽车检测、控制系统而设计的。
1993年CAN成为国际标准iso11898(高速应用)和iso1119(低速应用)。
CAN的规范从CAN1.2规范(标准格式)发展为兼容CAN1.2规范的CAN2.0规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符合CAN2.0规范。
CAN总线是一种串行数据通信协议,其通信接口集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括为填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等工作。
二.CAN总线的特点2.1 目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN线,一条是高速动力CAN,速率是500KB/S-1MB/S;另一条是车身的低速CAN,速率是100-250KB/S。
2.2 动力系统CAN主要连接对象是发动机控制器ECU、变速箱TCM、ABS控制器等等;车身系统CAN主要连接和控制汽车照明、灯光信号、空调、仪表、及其它辅助设备。
2.3 可以多主方式工作,网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息,而不分主从,通信方式灵活。
2.4 网络上的节点(信息)可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求。
2.5 采用非破坏性位仲裁结构机制,当两个节点同时向网络上传送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据。
2.6 可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式接收数据。
2.7 节点数实际可达110个。
2.8 采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个。
2.9 每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,数据出错率极低。
2.10 通信介质可采用双绞线、同轴电缆和光导纤维,一般采用廉价的双绞线即可,无特殊要求。
2.11 节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能,切断它与总线的联系,以使总线上的其他操作不受影响三.CAN总线的优点3.1 简化车身布线,提高电器可靠性。
CAN总线接口电路设计注意事项(精)
CAN总线接口电路设计注意事项收藏CAN 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,以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。
为提高系统的驱动能力,增大通信距离,实际应用中多采用Philips公司的82C250作为CAN控制器与物理总线间的接口,即CAN收发器,以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。
为进一步增强抗干扰能力,往往在CAN 控制器与收发器之间设置光电隔离电路。
典型的CAN总线接口电路原理如图1所示。
图1 典型的CAN总线接口电路原理图1 接口电路设计中的关键问题1.1 光电隔离电路光电隔离电路虽然能增强系统的抗干扰能力,但也会增加CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,导致通信速率或距离减少。
82C250等型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(RFI以及实现热防护的能力,其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。
因此,如果现场传输距离近、电磁干扰小,可以不采用光电隔离,以使系统达到最大的通信速率或距离,并且可以简化接口电路。
如果现场环境需要光电隔离,应选用高速光电隔离器件,以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,如高速光电耦合器6N137,传输延迟时间短,典型值仅为48 ns,已接近TTL电路传输延迟时间的水平。
1.2 电源隔离光电隔离器件两侧所用电源Vdd与Vcc必须完全隔离,否则,光电隔离将失去应有的作用。
电源的隔离可通过小功率DC/DC电源隔离模块实现,如外形尺寸为DIP-14标准脚位的5 V 双路隔离输出的小功率DC/DC模块。
1.3 上拉电阻图1中的CAN收发器82C250的发送数据输入端TXD与光电耦合器6N137的输出端OUT相连,注意TXD必须同时接上拉电阻R3。
一方面,R3保证6N137中的光敏三极管导通时输出低电平,截止时输出高电平;另一方面,这也是CAN 总线的要求。
具体而言, 82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN 电压输入/输出端CANH、CANL的状态(见表1。
CAN总线标准接口与布线规范
CAN总线标准接口与布线规范 工业4.0时代已经到来,基于自主优先级仲裁和错误重发机制的CAN总线应用十分广泛,相同的各种总线故障和问题也十分困扰工程师,其实最好的解决办法就是产品前期设计要相对的严谨,今天主要带大家熟悉CAN总线的常用接口和布线规范。
随着CAN总线技术的应用愈发广泛,不仅涉及汽车电子和轨道交通,还包括医疗器械、工业控制、智能家居和机器人网络互联等,当然我们的工程师也被各种奇葩的总线问题困扰,与其后期解决问题,不如前期有效规避。
一、常见的CAN总线标准接口 CAN总线接口已经在CIA出版的标准CIA 303_1进行明确规定,熟知接口定义有助于提高自身产品和其它设备兼容性。
1.DB_9端子 图 1 DB_9接口定义 图1一般工业中最常用的9针D-Sub连接器,分公头和母头,这里值得一提的是引脚6和9在标准中也是定义了功能的,9定义为收发器/光耦合器的正极电源,但在工业领域常常会有所变化,6和9也常用做CAN设备电源电压的输入引脚,但这种技术局限性较大,因为通过引脚运输到的电流非常有限,参考标准CIA 303_1。
2.OPEN_5端子 图 2 Open_5接口定义 图2是Open_5形式的接口定义,如果OPEN_4端子的一般使用1-4pin或2-5pin,如果Open_3端子的一般使用的2-4pin,需根据实际情况选择。
3.M12端子 图 3 M12接口定义 图3是M12形式的接口定义,在这里可能没有什么特别需要注意的点,还有就是除了5pin的接口还有8pin、9pin、10pin和12pin的接口,具体的定义不在赘述,可参考标准CIA 303_1。
二、CAN总线布线规范 如果你是一个CAN总线的入门小白,下面的总线布线规范,你可能得收藏起来,在你组网布线的时候时不时拿出来看看,相信对你会非常有帮助。
1.CAN总线布线形式 1)“手牵手”式连接 图 4 “手牵手”式连接 手牵手布线是最基本的一种方式,需要注意的是在布线的时候电阻和电抗分配必须合理,一般要求在首尾两端各配一个120欧的终端电阻,不可只接单端或不接。
can总线接口
can总线接口
CAN总线接口是一种用于多个设备之间进行通信的串行通
信协议。
CAN(Controller Area Network)总线接口最初是由德国Bosch公司开发的,用于汽车电子系统中各个控
制单元之间的数据交换。
CAN总线接口采用差分信号进行传输,可以实现高速、可
靠和实时的数据传输。
它适用于复杂的网络系统,具有抗
干扰能力强、传输距离远等特点。
CAN总线接口常用于汽
车电子系统、工业控制系统、机器人控制系统等领域。
在CAN总线接口中,每个设备都有一个唯一的标识符,通过标识符来识别不同的设备。
数据在总线上广播发送,所
有接收设备都能够接收到数据,但只有与数据标识符匹配
的设备才会处理该数据。
CAN总线接口可以支持多种通信速率,通常有几个常用的
速率选项可供选择,例如125Kbps、250Kbps、500Kbps、1Mbps等。
总的来说,CAN总线接口是一种可靠的通信协议,适用于多个设备之间实时、高速、可靠的数据传输。
can接口电路工作原理
can接口电路工作原理今天咱们来唠唠CAN接口电路的工作原理,这就像是探索一个神秘小世界的规则一样有趣呢。
咱们先得知道啥是CAN。
CAN啊,就是控制器局域网络(Controller Area Network)的缩写。
这玩意儿就像是汽车或者其他复杂设备里的一个超级通信小能手。
想象一下,在一个设备里有好多不同的小部件,就像一群小伙伴,它们之间得互相交流、传递信息才能让整个设备好好工作呀,CAN就是它们的专属聊天通道。
那CAN接口电路呢,就像是这个聊天通道的大门和翻译官。
它连接着不同的设备节点,让这些节点能够顺利地在CAN总线上聊天。
从硬件的角度来看哦,CAN接口电路里有一些特别重要的部分。
比如说收发器,这可是个大忙人呢。
它就像一个快递员,负责把数据从一个地方送到另一个地方。
当一个设备想要发送数据的时候,收发器就会把这个设备内部产生的电信号,按照CAN 总线的规则,进行处理和转换,然后把这个数据信号妥妥地送到CAN总线上。
就好像把你精心准备的小包裹,按照快递公司的要求包装好,然后送出去一样。
而且哦,这个收发器还得能接收数据呢。
当总线上有其他设备发送过来的数据时,收发器就会灵敏地捕捉到这个信号,然后再把这个信号转换成设备内部能够理解的形式,就像把收到的包裹打开,把里面的东西整理好,再交给设备内部的小部件去处理。
在CAN接口电路里,还有控制器这个聪明的小管家。
控制器就像是一个交通指挥员,它要管理整个数据的发送和接收流程。
它知道什么时候可以发送数据,按照什么顺序发送,还能检查接收到的数据是不是正确的。
如果接收到的数据有错误,就像收到了一个破破烂烂的包裹,它会想办法让发送方重新发送,或者直接把这个错误的数据扔掉,可机灵啦。
再来说说CAN接口电路的工作模式吧。
有正常模式,这就像我们平时正常的聊天状态,设备之间按照规则愉快地交换信息。
还有一种是睡眠模式,这就像是设备累了,打个盹儿。
在睡眠模式下,CAN接口电路会降低功耗,节省能量,但是一旦有重要的事情,它也能马上被唤醒,就像你在打盹儿的时候,有人叫你有急事,你能一下子清醒过来一样。
CAN总线接口电路原理图和注意事项
CAN总线接口电路原理图和注意事项CAN 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,以其高性能和高可靠性在自动控制领域得到了广泛的应用。
为提高系统的驱动能力,增大通信距离,实际应用中多采用Philips公司的82C250作为CAN控制器与物理总线间的接口,即CAN 收发器,以增强对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。
为进一步增强抗干扰能力,往往在CAN 控制器与收发器之间设置光电隔离电路。
典型的CAN总线接口电路原理如图1所示。
图1 典型的CAN总线接口电路原理图1 接口电路设计中的关键问题1.1 光电隔离电路光电隔离电路虽然能增强系统的抗干扰能力,但也会增加CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,导致通信速率或距离减少。
82C250等型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰(RFI)以及实现热防护的能力,其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。
因此,如果现场传输距离近、电磁干扰小,可以不采用光电隔离,以使系统达到最大的通信速率或距离,并且可以简化接口电路。
如果现场环境需要光电隔离,应选用高速光电隔离器件,以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间,如高速光电耦合器6N137,传输延迟时间短,典型值仅为48 ns,已接近TTL电路传输延迟时间的水平。
1.2 电源隔离1.3 上拉电阻图1中的CAN收发器82C250的发送数据输入端TXD与光电耦合器6N137的输出端OUT 相连,注意TXD必须同时接上拉电阻R3。
一方面,R3保证6N137中的光敏三极管导通时输出低电平,截止时输出高电平;另一方面,这也是CAN 总线的要求。
具体而言,82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN 电压输入/输出端CANH、CANL的状态(见表1)。
CAN总线规定,总线在空闲期间应呈隐性,即CAN 网络中节点的缺省状态是隐性,这要求82C25O的TXD端的缺省状态为逻辑1(高电平)。
CAN总线标准接口与布线规范
CAN总线标准接口与布线规范工业4.0时代已经到来,基于自主优先级仲裁和错误重发机制的CAN总线应用十分广泛,相同的各种总线故障和问题也十分困扰工程师,其实最好的解决办法就是产品前期设计要相对的严谨,今天主要带大家熟悉CAN总线的常用接口和布线规范。
随着CAN总线技术的应用愈发广泛,不仅涉及汽车电子和轨道交通,还包括医疗器械、工业控制、智能家居和机器人网络互联等,当然我们的工程师也被各种奇葩的总线问题困扰,与其后期解决问题,不如前期有效规避。
一、常见的CAN总线标准接口CAN总线接口已经在CIA出版的标准CIA 303_1进行明确规定,熟知接口定义有助于提高自身产品和其它设备兼容性。
1. DB_9端子图1 DB_9接口定义图1一般工业中最常用的9针D-Sub连接器,分公头和母头,这里值得一提的是引脚6和9在标准中也是定义了功能的,9定义为收发器/光耦合器的正极电源,但在工业领域常常会有所变化,6和9也常用做CAN设备电源电压的输入引脚,但这种技术局限性较大,因为通过引脚运输到的电流非常有限,参考标准CIA 303_1。
2. OPEN_5端子图2 Open_5接口定义图2是Open_5形式的接口定义,如果OPEN_4端子的一般使用1-4pin或2-5pin,如果Open_3端子的一般使用的2-4pin,需根据实际情况选择。
3. M12端子图3 M12接口定义图3是M12形式的接口定义,在这里可能没有什么特别需要注意的点,还有就是除了5pin 的接口还有8pin、9pin、10pin和12pin的接口,具体的定义不在赘述,可参考标准CIA 303_1。
二、CAN总线布线规范如果你是一个CAN总线的入门小白,下面的总线布线规范,你可能得收藏起来,在你组网布线的时候时不时拿出来看看,相信对你会非常有帮助。
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CAN总线接口
1.CAN模块简介
控制器局域网(CAN)模块是用于与其他外围设备或单片机
进行通信的模块,这种接口协议能在较大的噪声环境中进行通信,具有良好的扰干扰性能。
CAN模块是一个通信控制器,执行的是Bosch公司的CAN2.0A/B协议。
它能支持CAN1.2、CAN 2.0A、CAN 2.OB 协议的旧版本和CAN2.OB现行版本,此控制器模块包含完整的CAN系统。
CAN模块由协议驱动和信息缓冲及控制组成,CAN协议驱动CAN总线
上接收和发送信息的所有功能。
信息装载到某个相应的数据寄存器后再发送,通过读相应的寄存器可检查状态与错误信息。
在CAN总线
上检测到的任何信息都要进行错误检查,然后与过滤器进行比较,判断是否被接收和存储到两个接收寄存器之一。
2.CAN模块支持的帧类型
CAN模块支持以下帧类型:标准数据帧、扩展数据帧、远程帧、出错帧、过载帧和空闲帧。
(1)数据帧。
用于各节点之间传送数据消息,由7个不同的位场组成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。
数据帧结构如图1所示。
图1 数据帧组成
(2)远程帧。
当CAN网络上一个节点需要其他节点所拥有的数据信息时,可以通过发送远程帧来请求另一节点发送。
该远程帧的标识符标识了所需数据的类型,因此,被送回的数据信息的标识符和远程帧的标识符完全一致。
数据源节点在接收到远程帧后,根据远程帧的标识符判断所需数据信`患类型,并在总线空闲时将相应数据送出。
远程帧由6个位场组成:帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场和帧结束。
除了没有数据场和RTR为隐性外,远程帧结构和数据帧完全相同,远程帧结构如图2所示。
图2 远程帧结构
(3)错误帧。
为进行错误界定,每个CAN控制器均设有两个错误计数器
:发送错误计数器
(te C)和接收错误计数器(REC)。
CAN总线上的所有节点按其错误计数器数值情况可分为3个状态:错误活动状态、错误认可状态和总线关闭状态。
节点状态转换如图3所示。
图3 节点状态转换
上电复位后,两个错误计数器的数值都为0,节点处于错误活动状态,可正常参与总线通信,检测到错误时,发送活动错误标志。
当错误计数器任一数值超过127时,节点进入错误认可状态。
处于错误状态的节点可参与总线通信,但出错后,发送认可错误标志,并在开始进一步发送数据之前等待一段附加时间(暂停发送场)。
当发送错误计数器和接收计数器均小于或等于127时,节点从错误认可状态再次变为错误活动状态。
若发送错误计数器数值超过255后,节点进入总线关闭状态,既不能向总线发送数据,也不能从总线接收数据。
当软件执行操作模式请求命令,并等待128次总线释放(BusˉFree)序列(11位连续隐性位)后,节点从总线脱离状态重新回到错误活动状态。
错误帧由两个不同的位场组成,第一个场由来自不同的节点的错误标志叠加而成,第二个场为错误界定符,错误帧结构如图4所示。
图4 错误帧结构
(4)过载帧。
超载帧由超载标志和超载界定符组成。
超载标志由6个显性位组成,其格式与活动错误标志相同。
超载界定符由8个隐性位组成,其格式与错误界定符相同。
导致发送超载帧的两个条件为:
①一个接收节点内部接收条件未准备好,要求延迟下一个数据帧或远程帧发送;
②在间歇场(3位)检测到显性位。
当超载标志发出后,每个节点监视总线状态,直至检测到从显性至隐性位的跳变,此时,所有的节点均己完成了超载标志的发送,随后所有节点开始发送8个隐性位组成的超载界定符,超载帧结构如图5所示。
图5 超载帧结构
(5)空闲帧。
数据帧及远程帧与前帧消息之间的间隔被称为帧间空间的场隔开,如图6所示,帧间
图6 不包含暂停发送场的帧间空间
空间由间歇场和总线空闲场组成,前面已经发送过报文的错误节点还包括暂停发送场。
间歇场由3个隐性位组成,在此期间,CAN节点不进行帧发送。
间歇场的存在使CAN控制器在下次消息发送前有时间进行内部处理操作。
总线空闲场可以为任意长度,此时总线处于空闲状态,允许任何节点开始报文发送。
等待报文发送的节点紧随间歇场后启动报文发送,即在空闲场第一位期间就启动报文发送。
如图7所示,错误认可节点完成一个报文发送后,在开始另一次报文发送或进入总线空闲状态之前,紧随间歇场发送8个隐性位的暂停发送场。
发送暂停发送场期间,若其他节点开始发送报文,则本节点停止送出暂停发送场,并变为报文接收器。
图7 包含暂停发送场的帧间空间
(6)标准数据帧。
标准数据帧的结构如图8所示。
图8 标准帧格式
(7)扩展帧。
扩展帧的结构如图9所示。
图9 扩展帧格式
3.传输过程中的可靠性和同步问题
(1)可靠性。
CAN网络通信要求信息可靠传送,但由于外界干扰不可避免地会对通信线路造成影响,误码总是客观存在的,所以网络通信中必须采取某些差错控制措施。
当出现错误时,及时发现错误并及时加以纠正。
为提高抗干扰能力和数据的可靠性,CAN采用了多种错误检测手段:发送监视、位填充错误检测、CRC 校验、格式错误检测以及应答错误检测。
为保证CAN网络中节点间的正常通信,必须对报文的位定时作出规定。
接收同步、网络传输延迟补偿及采样点定位均由CAN协议集成电路
的可编程位定时逻辑确定。
CAN中正常位速率被定义为:在不需要重同步的情况下,每秒传送的位数。
正常位定时被定义为一位的持续时间,实际上就是正常位速率的倒数。
(2)同步问题。
位时间可划分为4个互不重叠的时间段:同步段(SYNC ̄SEG:Synchr ON izationSegment)、传播段(PROPˉSEG:Propagation Segment)、相位缓冲段1(PHASEˉSEG:Phase Bufer Segment1)及相位缓冲段2(PHASE-SEG2:Phase Bufer Segment2)。
同步段用于总线上各节点消息传输同步,长度为一个时间份额,此段内需要一个跳变沿。
传播段用于补偿网络内的物理延迟时间,它是信号在总线上传播时间、输入比较器
延迟和输出驱动器延迟之和的两倍,长度可被编程为1~8个时间份额。
实际上,在CAN协议集成器件中并没有定义此段。
相位缓冲段用于补偿上升沿或下降沿的相位误差,通过重同步,这两个时间段可被用户延长或缩短。
相位缓冲段1长度可编程为1~8个时间份额,相位缓冲段2长度取值为相位缓冲段1最大值和消息处理时间之和,消息处理时间个于等于两个时间份额(这一点在CAN协议集成器件中并未严格遵守,实际应用中相位缓冲段1比相位缓冲段2长)。
由采样点开始,保留用于计算后续位电平的时间段被定义为消息处理时间,其长度小于或等于2个时间份额。
总线电平在采样点被读取,所以此点代表该位的数值大小。
采样点位于相位缓冲段1的末尾处。
时间份额是由振荡器
时钟分频得出的一个固定时间单元,在CAN协议集成器件中被称为系统时钟周期,可由一个预分频器设定大小,时间份额由下式计算:
时间份额=m×最小时间份额
其中m为预分频器系数,最小时间份额在CAN集成器件中被称为振荡器
时钟周期。
一个位时间中时间份额总数必须被编程在8~25之间。
网络常采用的同步方式有两种:准同步和标准同步。
准同步又称独立同步,各节点均拥有时间独立的高稳定度振荡时钟,它们的频率并不一定完全相等,但必须时间相近。
准同步的优点是同步体系简单,容易实现,缺点是工作可靠性较差。
标准同步又分为主从同步法和相互同步法两种,主从同步方法中,各网络节点的时钟以在网络中处于重要位置的节点时钟为基准。
其优点是结构相对简单,网络稳定性好,缺点是网络过分依赖于主时钟,有全网瘫痪的危险。
和其他计算机网络相比,CAN网络结构相对简单,所以采用准同步方式,每个节点都拥有自己独立的振荡时钟。
CAN网络中,同步方式又分硬同步和重同步两种形式,同步过程由器件自身完成。
CAN模块使用RB3/CANRX和RB2/CANTX/INT2引脚与CAN总线驱动器接口。
要配置CANRX和CANTX为CAN接口,需要将TRISB〈3>位置1,TRISB(2)位清0。