CAN收发器解析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,授人以鱼不如授人以渔,*,二、CAN收发器,1.CAN收发器PCA82C250,2.CAN收发器TJA1040,3.PCA82C250/251与TJA1040、TJA1050的比较和升级,4.工作模式,5.互操作性,6.硬件问题,授人以鱼不如授人以渔,1.CAN收发器PCA82C250,(1)PCA82C250的主要特点(2)PCA82C250的构造,(3)PCA82C250的工作原理,授人以鱼不如授人以渔,(1)PCA82C250的主要特点,1)与ISO 11898标准完全兼容。2)高速率(1Mbit/s)。3)承受斜率把握，降低射频干扰(RFI)。4)具有抗汽车环境下的瞬间干扰和疼惜总线的力气。5)低电流待机模式。6)在24V系统中防止电池对搭铁短路。7)过宠疼惜。8)未上电时，节点不会干扰总线。9)总线至少可连接110个节点。,授人以鱼不如授人以渔,(2)PCA82C250的构造,图3-52CAN收发器PCA82C250,授人以鱼不如授人以渔,(2)PCA82C250的构造,表3-64PCA82C250根本性能参数,参数,条件,最小值,典型值,最大值,电源电压（）/V,45,55,电源电流（）/mA,显性位，V1=1V,70,隐性位，V1=4V,14,待机模式,01,017,CANH、CANL端子直流电压（）/V,055V,-8,18,差动总线电压（V）/V,V1=1V,15,30,差动输入电压（隐性值）（）/V,非待机模式,-10,04,授人以鱼不如授人以渔,(2)PCA82C250的构造,表3-64PCA82C250根本性能参数,差动输入电压（显性值）（）/V,非待机模式,10,50,传播延迟（）/ns,高速模式,50,工作环境温度（）/,40,120,授人以鱼不如授人以渔,(2)PCA82C250的构造,表3-65PCA82C250端子功能,符号,端子,功能,TXD,1,发送数据输入,GND,2,搭铁,3,电源电压,RXD,4,接收数据输入,5,参考电压输出,CANL,6,低电平CAN电压输入/输出,CANH,7,高电平CAN电压输入/输出,8,斜率电阻输入,授人以鱼不如授人以渔,(3)PCA82C250的工作原理,PCA82C250驱动电路内部具有限流电路，可防止发送输出级对电源、搭铁或负载短路。当短路消逝时功耗增加，可避开损坏输出级。假设结温超过160，则两个发送器输出端极限电流将减小。由于发送器是功耗的主要局部，因而限制了芯片的温升，器件的其他局部将连续工作。PCA82C250承受双线差分驱动，有助于抑止汽车在恶劣电气环境下受到的瞬变干扰。,授人以鱼不如授人以渔,2.CAN收发器TJA1040,图3-53TJA1040功能框图,授人以鱼不如授人以渔,2.CAN收发器TJA1040,表3-68TJA1040端子功能,符号,端子,功能,符号,端子,功能,TXD,1,发送数据输入,SPLIT,5,共模稳压输出,GND,2,搭铁,CANL,6,低电平CAN电压输入/输出,3,电源电压,CANH,7,高电平CAN电压输入/输出,RXD,4,接收数据输出,STB,8,待机模式控制输入,授人以鱼不如授人以渔,2.CAN收发器TJA1040,(1)正常模式收发器通过总线CAN-H和CAN-L发送和接收数据。,(2)待机模式发送器和接收器都关闭，只用低功耗的差动收发器监控总线。,(3)分解网络分解网络为0.5VCC的直流稳压源，只在正常模式中接通。,(4)唤醒在待机模式中，总线由低功耗的差动比较器监控。,授人以鱼不如授人以渔,5)过热检测收发器在过热时会受到疼惜。假设实际连接点温度超过了165，收发器会被制止，直到实际连接点温度低于165后，TXD才会再一次变成隐性。因此，收发器的振幅不会受到温度漂移的影响。,(6)TXD显性超时功能当端子TXD由于硬件和/或软件程序的错误而被持续地置为低电寻常，TXD显性和斜率定时器电路可防止总线进入持续的显性状态(堵塞全部网络通信)。(7)自动防故障功能端子TXD供给了一个向VCC的上拉，当不使用端子TXD时，保持隐性电平。端子STB供给了一个向VCC的上拉，当不使用端子STB时，使收发器进入待机模式。,2.CAN收发器TJA1040,授人以鱼不如授人以渔,3.PCA82C250/251与TJA1040、TJA1050的比较和升级,(1)PCA82C250/251与TJA1040、TJA1050的比较,(2)PCA82C250/251、TJA1050和TJA1040插接器的端子布置,授人以鱼不如授人以渔,(1)PCA82C250/251与TJA1040、TJA1050的比较,TJA1040比PCA82C250/251有以下改进：,1)假设不上电，则总线上完全无源。,2)改进的抗电磁干扰(EMI)性能。,3)改进的防电磁辐射性能。,4)在待机模式时，电流消耗特殊低(最大15A)。,5)SPLIT端子代替Vref端子，有利于对总线的直流稳压。,授人以鱼不如授人以渔,(2)PCA82C250/251、TJA1050和TJA1040插接器的端子布置,图3-54PCA82C250/251、TJA1050和TJA1040插接器的端子布置,授人以鱼不如授人以渔,4.工作模式,表3-70工作模式及端子8相应的设置,工作模式,特征,端子8的信号电平,TJA1040,PCA82C250/251,TJA1050,正常（高速）,发送功能,接收功能,低,低或悬空,低或悬空,待机,减小电流,远程唤醒,混串音保护,高或悬空,高,斜率控制,可变斜率,通过10k180k连接GND,静音,混串音保护,“只听”功能,高,授人以鱼不如授人以渔,4.工作模式,(1)正常(高速)模式,(2)待机模式,(3)斜率把握模式,(4)静音模式,授人以鱼不如授人以渔,(1)正常(高速)模式,对于总线收发器，正常(高速)模式都一样。从TXD输入的数字位流被转换成相应的模拟总线信号，同时总线收发器监控总线，将模拟总线信号转换成相应的数字位流从RXD输出。,授人以鱼不如授人以渔,(2)待机模式,PCA82C250/251和TJA1040供给了一个专用的待机模式，电流消耗减到最低(如TJA1040最大为15A，PCA82C250最大为170A)。在待机模式中，TJA1040和PCA82C250/251发送器完全禁能，TJA1040和PCA82C250/251供给了与Babbling Idiot节点全都的静音功能。,授人以鱼不如授人以渔,(3)斜率把握模式,只有PCA82C250/251供给斜率把握模式。通过RS端子和GND之间的电平连接电阻调整斜率。TJA1050和TJA1040的抗电磁干扰性比PCA82C250/251提高了20dB，可摆脱共模扼流。,授人以鱼不如授人以渔,(4)静音模式,TJA1050供给一个专用的静音模式，发送器完全禁能，以确保没有信号能从TXD发送至总线。犹如TJA1040待机模式，该静音模式可建立一个Babbling Idiot疼惜。静音模式中，接收器保持激活状态，可执行“只听”功能。,授人以鱼不如授人以渔,5.互操作性,(1)TJA1040和PCA82C250/C251、TJA1050混合使用,(2)TJA1040和TJA1041节点混合使用,授人以鱼不如授人以渔,5.互操作性,表3-71不同工作模式和不上电状况下的总线偏压,收发器,条件,PCA82C250/251,TJA1050,TJA1040,模式,总线偏压,模式,总线偏压,模式,总线偏压,低（端子8）,正常,Vcc/2,正常,Vcc/2,正常,Vcc/2,高（端子8）,待机,Vcc/2,静音,Vcc/2,待机,GND,悬空（端子8）,正常,Vcc/2,正常,Vcc/2,待机,GND,不上电,GND,GND,悬空,授人以鱼不如授人以渔,5.互操作性,图3-55TJA1040和PCA82 C250节点总线处于隐性状态的补偿电路,授人以鱼不如授人以渔,(1)TJA1040和PCA82C250/C251、TJA1050混合使用,表3-72不同的总线偏压和补偿电流,PCAC250/251和TJA1050,TJA1040,所 有 模 式,不上电,普通/高速,待机,不上电,授人以鱼不如授人以渔,(2)TJA1040和TJA1041节点混合使用,表3-73TJA1040和TJA1041节点的混合模式,TJA1041,TJA1040,普通/高速,Pwon,待机,休眠,不上电,普通/高速,待机,不上电,授人以鱼不如授人以渔,6.硬件问题,图3-56PCA82C250/251的典型应用电路,授人以鱼不如授人以渔,6.硬件问题,图3-57TJA1050的典型应用电路,授人以鱼不如授人以渔,6.硬件问题,图3-58TJA1040的典型应用电路,授人以鱼不如授人以渔,第五节CAN设计根底,一、CAN智能节点设计,二、CAN网桥设计,授人以鱼不如授人以渔,一、CAN智能节点设计,1.CAN智能节点硬件设计,2.CAN智能节点软件设计,授人以鱼不如授人以渔,1.CAN智能节点硬件设计,图3-59CAN总线系统智能节点硬件电路,授人以鱼不如授人以渔,2.CAN智能节点软件设计,(1)初始化过程,(2)发送过程,(3)接收过程,授人以鱼不如授人以渔,(1)初始化过程,SJA1000的初始化只能在复位模式下进展，主要包括工作方式、接收滤波方式、接收屏蔽存放器(AMR)和接收代码存放器(ACR)、波特率参数和中断允许存放器(IER)的设置等。,授人以鱼不如授人以渔,(2)发送过程,发送子程序负责节点报文的发送。发送时只需将待发送的数据按特定格式组合帧报文，送入SJA1000发送缓存区中，然后启动SJA1000发送即可。在向SJA1000发送缓存区送报文之前，必需先作一些推断。发送程序分发送数据帧和远程帧两种，远程帧很多据场。,授人以鱼不如授人以渔,(3)接收过程,接收子程序负责节点报文的接收以及其他状况的处理，比发送子程序简洁，其缘由是在处理接收报文的过程中，要对诸如总线关闭、错误报警、接收溢出等状况进展处理。SJA1000报文的接收主要有中断接收方式和查询接收方式，二者编程思路根本一样。,授人以鱼不如授人以渔,