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can总线工作原理,CAN总线介绍及电路设计

发布时间:2023-10-09 19:26:18编辑:温柔的背包来源:

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can总线工作原理,CAN总线介绍及电路设计

通信协议-CANCAN(控制器局域网)是一种多主串行通信总线。基本设计规范要求高比特率,高抗电磁干扰,能检测任何错误。当信号传输距离达到10Km时,CAN总线仍能提供高达5Kbps的数据传输速率。CAN电路设计CAN模块的设计基于CAN芯片,将串行信号(RX/TX)和CAN差分信号(CANH/CANL)相互转换。以下是两种常用的CAN收发器。基于TJA1050

完整信息请参考模块化_ of _ functional _ circuit/模块设计-基于TJA1050特性的低电磁辐射(EME)和贷款输入范围CAN通信/差分接收器:5 V(4.75-5.25 V)高速:60 Kbps-1 Mbps。抗电磁干扰(EMI)至少可以连接110个节点。未通电的节点不会干扰总线。TJA1050有两种工作模式(高速/静音),由引脚S(RS)控制。高速模式:

高速模式是正常工作模式,可以通过接地S脚进入,由于S脚有内置下拉,所以即使没有外接也默认处于高速模式。在这种模式下,总线输出信号具有固定的斜率,并以最快的速度切换,这适合于最大比特率和/或最大总线长度。此时,其收发器周期延迟最小。静音模式:

在静音模式下,无论TXD的输入信号如何,发射器都被禁用,因此在非发射状态下消耗的电源电流与在不可见状态下消耗的电源电流相同。将引脚S连接到高电平,进入静音模式。在静默模式下,节点可以设置为对总线绝对被动。此时,微控制器将不再直接访问CAN控制器,TJA1050将释放总线。芯片引脚参考电路

如图所示,CAN协议控制器(如单片机)通过串行线(RX/TX)连接到收发器,在收发器上转换成CAN信号(CANH/CANL),通过S脚选择高速/静音模式.参见modularity _ of _ functional _ circuit/module design-CAN通讯/基于SN65HVD230的特性,3.3v单电源至少可连接120个节点,低电流待机模式速率:最高1 Mbps工作模式。

SN65HVD230有三种工作模式(高速/斜坡/静音),由引脚S(RS)控制。一般我们用高速模式。高速模式:将Rs下拉至GND以使能高速模式。斜率模式:用10k至100k之间的电阻将Rs下拉至GND。电阻与速度的具体关系请参考数据手册。低功耗模式:将Rs上拉至3.3V芯片引脚参考电路。

PESD2CAN是CAN专用的ESD保护二极管,用于保护芯片免受静电和其他瞬态因素的影响。参考PCB布局如下:TJA1050与SN65HVD230的异同。TJA1050和SN65HVD230的主要区别在于工作电压。TJA1050工作在5 V环境,SN65HVD230工作在3.3 V环境。常见注意事项:在PCB中布线CAN信号线时,走差分线。一般只在CAN线的始端和末端需要终端电阻,中间末端不需要外加。

如果需要滤波和稳定母线的共模电压,也可以使用分裂端电阻(如上图,分为两个60电阻,中间有一个电容接地)。CAN接口EMC设计CAN通信,线缆容易与外界干扰耦合,影响信号传输,甚至通过接口电路影响内部核心敏感电路。CAN接口保护器件主要包括:滤波电容、共模扼流圈、跳线电容和TVS管。

滤波电容C1和C2用于为干扰提供低阻抗返回路径,选择范围为22pF~1000pF,典型值为100pF。共模扼流圈L1:用于过滤差分线路上的共模干扰。阻抗选择范围为120/100 MHz ~ 2200/100 MHz,典型值为600/100 MHz。跳线电容C3和C4:用于接口地和数字地之间的隔离,典型值为1000pF/2kV。

TVS管D1和D2用于防止es D或瞬态高能冲击,使其线路的电压箝位在预定值内,从而保证后续电路器件免受瞬态高能冲击。

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