汽車CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的原理及其故障診斷6

典型CAN總線器件及其應(yīng)用TypicalCANbusdevicesandtheirapplications4、典型CAN總線器件及其應(yīng)用CAN總線的突出優(yōu)點使其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展，這使得許多器件廠商競相推出各種CAN總線器件產(chǎn)品，已逐步形成系列。而豐富廉價的CAN總線器件又進一步促進了CAN總線應(yīng)用的迅速推廣。目前，CAN已不僅是應(yīng)用于某些領(lǐng)域的標準現(xiàn)場總線，它正在成為微控制器的系統(tǒng)擴展及多機通信接口。下表列出了一些主要的CAN總線產(chǎn)品，這里僅對典型的芯片加以介紹。典型CAN總線器件及其應(yīng)用TypicalCANbusdevicesandtheirapplications完成CAN規(guī)范所規(guī)定的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層大部分功能。有微處理器接口，易于連接單片機。結(jié)構(gòu)分兩種類型，獨立IC或與單片機集成在一起，82C200(SJA1000)屬于前者。屬于后者的有:PHILIPS的87C591、LPC2119，西門子的C167C，INTEL的80C196CA等。都遵循CAN2.0規(guī)范，掌握其中一種就可觸類旁通。CAN的通信協(xié)議主要由CAN控制器完成。CAN控制器主要由實現(xiàn)CAN總線協(xié)議部分和與微控制器接口部分電路組成。對于不同型號的CAN總線通信控制器，實現(xiàn)CAN協(xié)議部分電路的結(jié)構(gòu)和功能大都相同，而與微控制器接口部分的結(jié)構(gòu)及方式存在一些差異。這里主要以PHILIPS82C200為代表對CAN控制器的結(jié)構(gòu)、功能及應(yīng)用加以介紹。CAN通信控制器82C200CanCommunicationController82C200典型CAN總線器件及其應(yīng)用TypicalCANbusdevicesandtheirapplications

SJA1000是一個獨立的CAN控制器，它在汽車和普通的工業(yè)應(yīng)用上有先進的特征，適合于多種應(yīng)用特別在系統(tǒng)優(yōu)化診斷和維護方面非常重要。SJA1000獨立的CAN控制器有2個不同的操作模式:1.BasicCAN模式:和PCA82C200兼容。BasicCAN模式是上電后默認的操作模式，因此用PCA82C200開發(fā)的已有硬件和軟件，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。它能夠處理所有CAN2.OB規(guī)范的幀類型。而且它還提供一些增強功能，使SJA1000能應(yīng)用于更寬的領(lǐng)域。工作模式通過時鐘分頻寄存器中的CAN模式位來選擇，復(fù)位時默認模式是BasicCAN模式。SJA1000CAN控制器SJA1000CANcontrollerCAN控制器SJA1000在系統(tǒng)中的位置SJA1000CAN控制器SJA1000CANcontroller1.SJA1000控制器的結(jié)構(gòu)SJA1000CAN控制器SJA1000CANcontrollerCAN核心模塊:根據(jù)CAN規(guī)范控制CAN幀的發(fā)送和接收。接口管理邏輯:用于連接外部主控制器。SJA1000通過復(fù)用的地址/數(shù)據(jù)總線,與主控制器聯(lián)系。發(fā)送緩沖器:用于存儲一個完整的擴展的或標準的報文。當(dāng)主控制器初始發(fā)送時，接口管理邏輯會使CAN核心模塊從發(fā)送緩沖器讀CAN報文。驗收濾波器:通過這個可編程的濾波器能確定主控制器要接收哪些報文。接收FIFO:用于存儲所有收到的報文，儲存報文的多少由工作模式?jīng)Q定，最多能存儲32個報文。SJA1000CAN控制器SJA1000CANcontrollerPCA82C250是CAN協(xié)議控制器和物理總線的接口。此器件對總線提供差動發(fā)送能力，對CAN控制器提供差動接收能力。又稱為總線驅(qū)動器。符合ISO11898標準,最高速率1Mbps;抗汽車環(huán)境瞬間干擾，具有保護總線能力;斜率控制，降低射頻干擾RFI;熱保護以及電源和地短路保護;低電流待機模式;未上電的節(jié)點對總線無影響;可連接110個節(jié)點;工作溫度-40~+125°C。PCA82C250CAN收發(fā)器PCA82C250CANtransceiver內(nèi)部具有限流電路，可防止發(fā)送輸出級對電源、地或負載短路。雖然短路出現(xiàn)時功耗增加但不至于損壞器件。若結(jié)溫超過16o℃，則兩個輸出端電流限將減小，從而限制了芯片溫升。器件的所有其他部分將繼續(xù)工作。雙線差分驅(qū)動有助于抑制汽車等惡劣電器環(huán)境下的瞬變干擾。PCA82C250CAN收發(fā)器PCA82C250CANtransceiver1.網(wǎng)絡(luò)拓樸CAN-bus采用總線網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，在一個網(wǎng)絡(luò)上至少需要有2個CAN-bus節(jié)點存在。在總線的2個終端，各需要安裝1個120Q的終端電阻;如果節(jié)點數(shù)目大于2個，中間節(jié)點就不要求安裝120Q終端電阻。CANBUS節(jié)點設(shè)計舉例ExamplesofCANBUSnodedesign雖然每一個節(jié)點根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)有各自控制功能，但完成CAN-bus信息交換的功能是相同的。CANbus節(jié)點一般由微處理器、CAN控制器、CAN收發(fā)器三部分組成。CANBUS節(jié)點設(shè)計舉例ExamplesofCANBUSnodedesign雖然每一個節(jié)點根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的任務(wù)有各自控制功能，但完成CAN-bus信息交換的功能是相同的。CANbus節(jié)點一般由微處理器、CAN控制器、CAN收發(fā)器三部分組成。CANBUS節(jié)點設(shè)計舉例ExamplesofCANBUSnodedesign典型故障-1:Can-Low斷路傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling示波儀判斷傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling典型故障-2:Can-high斷路傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling示波儀判斷傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling典型故障-3:Can-Low與電瓶短接傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling示波儀判斷傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling典型故障-4:Can-Low與地短接傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling示波儀判斷傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling典型故障-5:Can-Low與Can-high短接傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling示波儀判斷傳送安全性和故障處理TransportSecurityandfaulthandling典型故障