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一文读懂容错CAN!

CAN-bus家族中有三大成员,分别是高速CAN、容错CAN、单线CAN。其中容错CAN又叫低速CAN,它与最常用的高速CAN有什么异同呢?这里将与大家分享下对容错CAN的认识。一、容错CAN

  CAN-bus宗族中有三大成员,别离是高速CAN、容错CAN、单线CAN。其间容错CAN又名低速CAN,它与最常用的高速CAN有什么异同呢?这儿将与咱们共享下对容错CAN的知道。

  一、容错CAN的来源

  1986年Bosch在SAE(轿车工程人员协会)大会上提出CAN总线概念,CAN总线率先在轿车电子职业孕育。随后的1987年Intel推出榜首片CAN控制器芯片82526,由此点亮CAN总线开展的星星之火。六年之后CAN国际规范ISO11898/ISO11519发布,CAN总线在通讯范畴的燎原之势由此打开。

    

  图1 CAN总线运用职业

  ISO11898是高速CAN的规范,ISO11519是低速CAN的规范。起先,高速CAN数据链路层和物理层都在规范ISO11898中规矩,后来被拆分为ISO11898-1(仅触及数据链路层)和ISO11898-2(仅触及物理层)。其间规范ISO 11519-2-1994已经在2006年被ISO 11898-3-2006代替了,也就是说契合规范ISO 11898-3的产品也是支撑契合ISO 11519-2规范的产品。

    

  图2 CAN规范开展进程

  二、容错CAN与高速CAN的异同

  与高速CAN相同,容错CAN也是运用运用差分双绞线传输,包括CAN_H、CAN_L、GND三根线,在严厉的工业运用场合相同要求运用专用的屏蔽双绞线并加必要的防护电路。如图3,以OSI 7层通讯模型为例,其实CAN总线规范规范了部分物理层、传输层及悉数数据链路层规矩,而运用层、表明层、会话层、网络层未做任何规范。高速CAN与容错CAN在数据链路层内容是相同的,因而它们在位传输时序、位裁定、过错、校验、帧结构等是没有差异的。

    

  图3 容错CAN与高速CAN规范化部分

  不同点在物理层的界说,图4是ISO11898与ISO11519-2电信号数据比照。从图中能够看到,高速CAN最大通讯速率为1Mbps,容错CAN最大通讯速率为125Kbps,且在理论衔接节点数方面高速CAN要大于容错CAN。两者在物理层最大的不同在于CAN_H、CAN_L显隐性时的电平值。因而容错CAN与规范的高速CAN设备之间不能直接通讯,必需求参加CANBridge1054转接板。

    

  图4 容错CAN与高速CAN电信号数据比照

  三、容错CAN的优缺点

  尽管容错CAN通讯速率低、承载节点数少,但容错CAN有它无可代替的优势。依据图4中的电平信号数据,咱们制作出两者正常作业时的信号波形。从图 5能够看出CAN_H、CAN_L的电平在显隐性改变时改变高达2.25V,而高速CAN电平改变仅为1V,这也就意味着容错CAN比高速CAN有更高的抗搅扰性。

    

  图5 容错CAN与高速CAN信号波形比照

  除此之外,容错CAN能在CAN_H或CAN_L呈现短路、断路时确保通讯正常。容错CAN收发器会自动识别总线状况,依据总线状况调整接纳器的接纳形式,这也算是“容错CAN”称号的由来。图6是容错CAN收发器在不同状况下收发状况的调整状况。

    

  图6 容错CAN多形式作业状况

  注1:75μA下拉电流源功用 注2: 75μA上拉电流源功用

  四、容错CAN运用电路

  图7为经典的CTM1054T容错CAN收发模块为例,它选用灌封工艺并具有极低的电磁辐射和高抗电磁搅扰特性。完全契合ISO 11898-3规范,单网络最大节点数到达32个。

    

  图7 容错CAN收发模块CTM1054T

  容错CAN节点电路规划与常见的高速CAN节点规划不同,需求留意的是终端电阻的接法。一般场合下,模块接上电源,端口和 CAN 控制器及 CAN 网络总线衔接, RTH、 RTL 别离衔接终端电阻至 CANH、CANL,如图8。

    

  图8 经典容错CAN节点电路规划

  单个CAN-bus典型网络如图9,单总线网络最长通讯间隔 1km。假如需求接入更多节点或更长通讯间隔时,可通过 CAN 中继器等设备扩展。

  容错 CAN 收发器在总的终端电阻为 100Ω 时, 有最优的体系功能。容错CAN总线终端电阻装备时先确认整个网络的节点数,每个收发器都供给总 100Ω 终端的一部分,并不要求每个收发器都有相同的终端电阻,但总的终端应该是 100Ω。比方总线中有5个容错CAN节点,接到网络上的10个电阻阻值均应为500Ω;若总线中有10个容错CAN节点,接到网络上的20个电阻阻值均应为1000Ω。因为容错CAN终端电阻装备的这种特殊性,只需节点数确认,可依据需求随意运用星形、树形等总线拓扑。

    

  图9 容错CAN总线网络拓扑

  容错CAN在十分合适运用在低速、高可靠性的工业场合,当节点数固守时,它能习惯多种杂乱总线拓扑。

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