CAN总线详细精心编制教案分析.ppt

1 CAN通信控制器82C200 CAN的通信协议主要由CAN控制器完成。CAN控制器主要由实现CAN总线协议部分和与微控制器接口部分电路组成。 对于不同型号的CAN总线通信控制器，实现CAN协议部分电路的结构和功能大都相同，而与微控制器接口部分的结构及方式存在一些差异。 这里主要以PHILIPS82C200为代表对CAN控制器的结构、功能及应用加以介绍。 1 CAN通信控制器82C200 1 CAN通信控制器82C200 1 CAN通信控制器82C200 2 SJA1000 CAN控制器 SJA1000是一个独立的CAN控制器，它在汽车和普通的工业应用上有先进的特征，适合于多种应用特别在系统优化诊断和维护方面非常重要。 SJA1000独立的CAN控制器有2个不同的操作模式： 1 BasicCAN模式：和PCA82C200兼容。BasicCAN模式是上电后默认的操作模式，因此用PCA82C200开发的已有硬件和软件，可以直接在SJA1000上使用而不用作任何修改。 2 PeliCAN模式：是新的操作模式。它能够处理所有CAN2.0B规范的帧类型。而且它还提供一些增强功能，使SJA1000能应用于更宽的领域。 工作模式通过时钟分频寄存器中的CAN模式位来选择，复位时默认模式是Basic CAN模式。 2 SJA1000 CAN控制器 CAN控制器SJA1000在系统中的位置 传感器 执行元件 MMI 模块控制器 CAN控制器 CAN收发器 TX RX 传感器 执行元件 MMI 微控制器 SJA1000 82C250 TX RX CAN总线 分布模块1 分布模块2 2 SJA1000 CAN控制器 1.SJA1000控制器的结构 发送缓冲区 验收滤波器 接收FIFO CAN2.0B核心模块 接口管理逻辑 主控制器 收发器 SJA1000 CAN总线线路 2 SJA1000 CAN控制器 CAN核心模块：根据CAN规范控制CAN帧的发送和接收。 接口管理逻辑：用于连接外部主控制器。SJA1000通过复用的地址/数据总线，与主控制器联系。 发送缓冲器：用于存储一个完整的扩展的或标准的报文。当主控制器初始发送时，接口管理逻辑会使CAN核心模块从发送缓冲器读CAN报文。 验收滤波器：通过这个可编程的滤波器能确定主控制器要接收哪些报文。 接收FIFO：用于存储所有收到的报文，储存报文的多少由工作模式决定，最多能存储32个报文。 ? 3 PCA82C250 CAN 收发器 PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力。又称为总线驱动器。 符合ISO11898标准，最高速率1Mbps； 抗汽车环境瞬间干扰，具有保护总线能力； 斜率控制，降低射频干扰RFI； 热保护以及电源和地短路保护； 低电流待机模式； 未上电的节点对总线无影响； 可连接110个节点； 工作温度-40～+125℃。 3 PCA82C250 CAN 收发器 内部具有限流电路，可防止发送输出级对电源、地或负载短路。虽然短路出现时功耗增加但不至于损坏器件。若结温超过160℃，则两个输出端电流限将减小，从而限制了芯片温升。器件的所有其他部分将继续工作。双线差分驱动有助于抑制汽车等恶劣电器环境下的瞬变干扰。 4 CAN BUS 节点设计举例 CAN BUS节点设计举例 1.网络拓朴 CAN-bus采用总线网络拓朴结构，在一个网络上至少需要有2个CAN-bus 节点存在。在总线的2个终端，各需要安装1个120?的终端电阻；如果节点数目大于2个，中间节点就不要求安装120?终端电阻。 终端电阻 CAN-bus 节点1 CANH CANL 节点2 CANH CANL 节点3 CANH CANL 节点4 CANH CANL 图 CAN总线网络拓朴示意图 4 CAN BUS 节点设计举例 虽然每一个节点根据应用系统的任务有各自控制功能，但完成CAN-bus信息交换的功能是相同的。CAN bus节点一般由微处理器、CAN控制器、CAN收发器三部分组成。 微处理器 CAN控制器 CAN收发器 RX TX CAN 总线 控制装置、传感器、变送器、人机接口等 CAN Bus 节点 图 CAN bus节点示意图 传送安全性和故障处理 典型故障－1：Can-Low 断路 示波仪判断 典型故障－2：Can-high 断路 示波仪判断 典型故障－3：Can-Low 与电瓶短接 示波仪判断 典型故障－4：Can-Low