ISO11898-3中文翻譯完整

低速，容錯(cuò)，介質(zhì)相關(guān)接口此部分定義了設(shè)置一個(gè)在配備了交換傳輸速率在40Kbps到125Kbps的CAN的道路車輛電子控制單元之間數(shù)字信息交換特性。CAN是串行通信協(xié)議，支持分布式控制和多路復(fù)用。這部分描述了低速CAN應(yīng)用的容錯(cuò)行為，和基于ISO/OSI層模型的物理層。下面的物理層部-介質(zhì)有關(guān)接口(MDI)另外，物理層信號(hào)部分和介質(zhì)訪問(wèn)控制部分也通過(guò)此部分定義影響到。OSI模型其他層或者子CAN協(xié)議里沒(méi)有對(duì)應(yīng)部分或是應(yīng)用層的一部分或者不影響低速CAN物理層的容錯(cuò)行為，因此這部分沒(méi)有提及。2術(shù)語(yǔ)和定義針對(duì)此文檔，應(yīng)用如下術(shù)語(yǔ)和定義一種通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所有的?jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)源連接，并允許雙向傳輸。物理總線故障導(dǎo)致的故障，比如斷開(kāi)，短路兩種互補(bǔ)邏輯值中的一個(gè)：顯性或隱性注意顯性值代表邏輯0,隱性代表邏輯1.在同時(shí)傳送顯性位和隱性位時(shí)，總線為顯性。VcawL和VanH定義每個(gè)單獨(dú)CAN節(jié)點(diǎn)的總線CAN_L和CAN_H相對(duì)于地的電壓。注意VcanL和Vcany表示總線電壓2.6無(wú)故障通信沒(méi)有信息丟失的工作模式在規(guī)定的總線故障狀態(tài)下的能力，至少性能降低。比如：信噪比降低延時(shí)從發(fā)送邏輯信號(hào)到收發(fā)器的邏輯輸入端到收發(fā)器邏輯輸出端檢測(cè)到此信號(hào)。功耗降低的工作模式注意：低功耗模式的節(jié)點(diǎn)不打斷其他節(jié)點(diǎn)之間的通信一種裝置，連接到通信線上，能通過(guò)給定的通信協(xié)議規(guī)范進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。2.11正常模式一種收發(fā)器的工作模式，能有效的參與(發(fā)送和/或接收)網(wǎng)絡(luò)通信。2.12工作電容從一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)看到的總線和連接器的總的電容。由網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜臀锢斫橘|(zhì)特性決定。連接ECU到總線的電氣電路實(shí)現(xiàn)2.14物理介質(zhì)(總線的)線束對(duì)，平行或雙絞，屏蔽或非屏蔽將發(fā)送的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯信息或數(shù)據(jù)信號(hào)的設(shè)備將邏輯信息或數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)的設(shè)備，以便這些信號(hào)能通過(guò)物理介質(zhì)進(jìn)行傳輸。將邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換成物理信號(hào)或物理信號(hào)轉(zhuǎn)換成邏輯信號(hào)的設(shè)備。ACK應(yīng)答MAC介質(zhì)訪問(wèn)控制MAU介質(zhì)方位單元MDI介質(zhì)專用接口MPDU介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元SOP幀起始4開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型根據(jù)圖1的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，CAN架構(gòu)表示兩層：ISO11898這部分描述了容錯(cuò)低速CAN收發(fā)器物理層。只給出一小部分對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的影響。OSlreferenceAppllcatlonTransport5介質(zhì)專用接口說(shuō)明5.1物理介質(zhì)用于傳送CAN廣播的物理介質(zhì)應(yīng)當(dāng)為平行(或雙絞)線，屏蔽或非屏蔽，基于EMC需求。兩個(gè)線束通過(guò)終端網(wǎng)絡(luò)結(jié)束，應(yīng)通過(guò)個(gè)別的節(jié)點(diǎn)自己實(shí)現(xiàn)。每個(gè)線束的所有終端電阻應(yīng)當(dāng)大于或等于100R。然而，由于半導(dǎo)體廠商的限制，指定的節(jié)點(diǎn)的終端電阻值應(yīng)當(dāng)不低于500R,為表明隱性狀態(tài)CAN_L為VCC,CAN_H是GND,圖2表明了指定總線節(jié)點(diǎn)的正常終端。UearaCAN_LCAN_H監(jiān)W-aaFigure2—Terminationofasinglebusnode在圖2中，終端電阻是可選的。那意味著在特定狀態(tài)下不是所有的節(jié)點(diǎn)都需要單個(gè)的終端。如果正常的整個(gè)終端需求是滿足的。針對(duì)一般應(yīng)用與汽車中單根線束模型，下面的說(shuō)明是有效的。包括一對(duì)雙絞銅線，通過(guò)5.1.4描述的拓?fù)溥B接，下面圖3和4的基本模型用于計(jì)算。abFigure3—SubstitutecircuitforbuslinebGround.Figure4—Operatingcapacitancereferringtonetworklength1工作電容計(jì)算采用公式1其中C’是參考線束長(zhǎng)度以米為單位的線到地的電容C'?是參考線束長(zhǎng)度以米為單位的兩個(gè)線束之間的電容(假定是對(duì)稱的)Coug是一個(gè)接入的連接器的電容n是節(jié)點(diǎn)的數(shù)量k是接插件的數(shù)量舉例參考整個(gè)網(wǎng)絡(luò)線纜長(zhǎng)度，如下描述的典型網(wǎng)絡(luò)的工作電容典型值：5.1.4介質(zhì)時(shí)間最大允許的工作電容受限于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部參數(shù)，比如：以下公式提供了一種方法來(lái)評(píng)估最大允許的工作電容。其中Rrem是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端電阻(大約120R)Cop是工作電容，如式1所述；Tc是總線的時(shí)間常數(shù)；s。是一個(gè)位的采樣點(diǎn)，百分比表示；fot是比特率或物理通信速率，用位每秒表示；t?是收發(fā)器設(shè)備的整個(gè)環(huán)延時(shí)時(shí)間；V?是總線最大電平(通常為5V);Vn是采樣電壓閾值(通常小于0.5V)Vonp代表最大允許的有效地偏(最大3V);Tc的計(jì)算結(jié)果如圖5所示。Xc(μs)Ysamplepoint(%)Zcommunicationspeed(kBit/s)Conditions:Vnisassumedto0,2V.Nogroundshiftisassumed.Thetotalintermalloopdelayisassumedto1,5μs.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可能的最大時(shí)間常數(shù)tc用式3計(jì)算：總線有兩種邏輯狀態(tài)隱性和顯性中的一種(見(jiàn)圖6)。為在兩種狀態(tài)之間區(qū)分，采用差分電X表1給定的參數(shù)應(yīng)當(dāng)對(duì)最大節(jié)點(diǎn)連接電壓有效。minaVmax.VVCANL-27,0VCANH-27,0VCANL-58,0VCANH-58,0Nodestructionoftransceiveroccurs.Thetransceivershouldnotaffectcommunicationonthenet.Thevoltagelevelsmaybeappliedwithouttimerestrictions.aPossibleifVonoisdisconnectedorduringjumps其中共模電壓，Vcom,對(duì)于正常工作模式下無(wú)干擾系統(tǒng)，必須保證在表2規(guī)定的極限內(nèi)。Unitmin.nominalmaxV65.3.2物理信號(hào)的直流參數(shù)BusvoltageVCAN_LVVcc-0.3a——VCANHV—DifferentialbusvoltagebVafV -Vcc+0,6bThedifferentialvoltageisdeterminedbytheinputloadofallECUsduringtherecessivestate.Therefore,VaiffdecreasesslighttthenumberofECUsconnectedtothebusincreases.min,maxBusvoltageVCAN_LVVCANHVVcc-1,4a— DifferentialbusvoltageVamVVcc-2,8VccTable5—DCparametersforthelowpowermodeofanECUconnectedtotheterminationnetworkviabuslineBusvoltageVCANLV5—VCANHV——1見(jiàn)表6到表7.max.SingleendedbusreceiverVhCANL_NV—VhCANHNV—DifferentialbusreceiverVhDifNV CAN_LtoBATdetectorVhLxBATNV—CAN_HtoBATdetectorVhHxBAT_NV NotationWake-upthresholdVth(wake)LVVh(wake)HVWake-upthresholddifferenceAVth(wake)V—5.4網(wǎng)絡(luò)規(guī)范單個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)能連接到通信網(wǎng)絡(luò)，或者通過(guò)總線拓?fù)?，或者星型拓?fù)?見(jiàn)圖7和圖8).然而，對(duì)于任何連接方式，下面的需求都應(yīng)滿足，目的是提供容錯(cuò)方式：-全部的網(wǎng)絡(luò)終端電阻應(yīng)大約為100R(但是不能小于100R)終端概念的詳細(xì)說(shuō)明參見(jiàn)5.4.2.-最大可能的參與節(jié)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)小于20(在125KBps和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度40m情況下)。實(shí)際節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)雖通信速率，容性網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，整個(gè)線長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)終端形式等而變化。為提供最大125KBps通信速率，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)40m,然而，通過(guò)降低實(shí)際通信速率來(lái)增加整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度是有可能的。17263-單個(gè)節(jié)點(diǎn)連接在一個(gè)或多個(gè)無(wú)源星型點(diǎn)上，通過(guò)正?？偩€結(jié)構(gòu)連接；-甚至一些連接線(星型連接器到節(jié)點(diǎn))可能擴(kuò)展到幾米；不推薦用短接線。-整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度(所有連接的星型線長(zhǎng)度加起來(lái))和最大節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的距離影響網(wǎng)絡(luò)通信。舉例對(duì)于大多數(shù)ISO11898此部分的例子，用到如下網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?星型連接方式是兩個(gè)星型點(diǎn)；網(wǎng)絡(luò)終端所有電阻100R;節(jié)點(diǎn)數(shù)量大約為20個(gè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度大約為40米最大的節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)距離是20米線電容/長(zhǎng)度大約為120pF/m5.4.2網(wǎng)絡(luò)終端5.2描述的隱性總線電平是通過(guò)總線終端保證的。顯性總線電平有效地覆蓋隱性總線狀態(tài)。顯性到隱性電平的轉(zhuǎn)換也是通過(guò)終端電阻做到的。然而沒(méi)有指定的終端網(wǎng)絡(luò)或電路。此外，終端連接到大多數(shù)參與的節(jié)點(diǎn)。5.4.2.2終端模式基本上，有兩種主要的終端模式：-正常模式終端，和-低功耗模式終端。由于7.2描述的故障管理，實(shí)際的總線終端依賴于實(shí)際收發(fā)器處于的故障模式。為代表隱性狀態(tài)，CAN_H線端接到地(用一個(gè)下拉電阻)在任何一種模式下(正?；虻凸νㄟ^(guò)收發(fā)器內(nèi)部的開(kāi)關(guān)打到高端端接電阻，端接到VBAT。通過(guò)連接CAN_L線到收發(fā)器的RTL管腳，CAN_H到RTH管腳提供終端。通過(guò)連接終端管腳，下述需求應(yīng)當(dāng)考慮：管腳的并聯(lián)電阻)應(yīng)當(dāng)大約為100R。-由于內(nèi)部電路電流的限制，連接到單個(gè)CAN收發(fā)器的單個(gè)電阻不應(yīng)低于500R。推薦每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供自己的終端電阻。然而，這不是嚴(yán)格需求。如果斷線故障出現(xiàn)，不太好的終端節(jié)點(diǎn)可能會(huì)對(duì)錯(cuò)誤的喚醒信號(hào)敏感。6物理介質(zhì)故障定義6.1物理故障表8規(guī)定的物理故障應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是故障容錯(cuò)收發(fā)器。6.2故障事件收發(fā)器不對(duì)物理故障反應(yīng)，但是這種方式，他們影響總線系統(tǒng)。這些故障稱為故障事件，可通常，故障事件的檢測(cè)導(dǎo)致收發(fā)器執(zhí)行內(nèi)部狀態(tài)開(kāi)關(guān)。6.2.2電源故障如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)與地?cái)嚅_(kāi)(或者是地偏大于定義的極限+/-1.5V影響)或者正常電源(VCC或不是所有的總線故障(表8的開(kāi)路或短路故障)能被收發(fā)器區(qū)分。因此，因此定義了縮減的故障事件組(見(jiàn)表9)。Table8—PhysicalfailuresTheremainingnodescontinuecommunicTheremainingnodescontinuecommTheremainingnodescontinuecommOpenandshortfailuresAllnodescontinuecommunicatingAllnodescontinuecommunicatingCAN_HinterruptedeAllnodescontinuecommunicatingAllnodescontinuecommunicatingCAN_HshortedtogroundeAllnodescontinuecommunicatingCAN_LshortedtogroundcAllnodescontinuecommunicatingAllnodescontinuecommunicatingCAN_LwireshortedtoCAN_HwiredAllnodescontinuecommunicatingaNooperationwithinthecompletesystem.NodeswithintheremainingsubsysBothfailuresaretreatedteThesefailuresdonotcauseDescriptionCANH2UBATCANH2VCCFailurethattypicallyoccurswhentheCAN_HwireisshortcircuitedtothesupplyvoltageVcc.CANL2UBATCANL2GNDFailurethattypicallyoccurswhentheCAN_Lwireisshortcircuitedtoground.aThefailureeventnamesmayoccurwiththeindicesN(fornormalmode)andLP(forlowpowermode).7物理介質(zhì)接入設(shè)備物理介質(zhì)接入層規(guī)范描述了ECU需求，尤其是參與CAN網(wǎng)絡(luò)通信的收發(fā)器設(shè)備應(yīng)當(dāng)提供的為在最長(zhǎng)的線束提供最大的通信速率，收發(fā)器內(nèi)部的環(huán)回時(shí)間有限制，因此，收發(fā)器應(yīng)全部滿足在所有可能故障狀態(tài)下給定的約束。-Rx,s代表發(fā)送節(jié)點(diǎn)(從總線上回讀)的數(shù)字輸出信號(hào)Rx,d代表指定節(jié)點(diǎn)數(shù)字輸出信號(hào)CAN_L和CAN_H代表線上的物理信號(hào)隱性到顯性(a->b)和顯性到隱性(b->a)應(yīng)全部滿足一定限制需求。abRecessive.7.2.3測(cè)量電路，環(huán)延時(shí)收發(fā)器應(yīng)保證對(duì)Tx輸入信號(hào)的最大環(huán)延時(shí)，環(huán)延時(shí)根據(jù)圖9通過(guò)時(shí)間ttoopgo和ttoopDR定義并通過(guò)圖10測(cè)量。aFailuregeneraLoopRD;LoopDRCondition<10ns,CRx=10pF,RRL=RRTH=500RcANL=RcAN_H=125ΩAllfailuresexceptCAN_L圖11給出功能測(cè)試電路，用來(lái)檢測(cè)地偏需求。測(cè)量電路允許應(yīng)用不同的故障事件結(jié)合局部正負(fù)地偏。節(jié)點(diǎn)間線束應(yīng)越短越好并且總長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)1米。根據(jù)所用的故障情況，收發(fā)器工-CAN_L線的單線工作和根據(jù)圖11的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用下面的總線故障情況并結(jié)合直到+/-1.5V的地偏：-CAN_H短地；-CAN_H短Ver和-CAN_L短CAN_H。根據(jù)總線故障和地偏方案，所有的Rx信號(hào)應(yīng)正確表現(xiàn)驅(qū)動(dòng)Tx的形式。f2Veatdf1babcdf1f2f37.3.1故障檢測(cè)為處理第6章的故障，應(yīng)采用表11和表12列舉的計(jì)劃。Timing°CANH2UBATN°DCANH>VhHxBATNRCANH<VmHxBAT_NCANH2VCCNDCANH>VHCANH_N>1,6msRCANH<VhCANH_N>bit×12msCANL2UBATNDCANL>VthLxBAT_NRCANL<VnLxBATNCANL2GNDnDVat>VhD_N>bit×12<1,6msRVt<VhDfNCANL2UBATVERn(1)1DTxdominantandCAN_L>VmCANLNCANL2UBAT_VERN(2)9DMax2TxdominanttorecessiveedgeswithCAN_L>VhCANL_NaSeeTable9forexplanations.bDdenotes"detection'andRdenotes"recovery".cThisfalluremaybeconsideredtobeoptional,becausethemajorerrorhandlingispossiblebydetectingtheCANH2VCCfalure.dThisfaluredetectiImplementationvariant1forvenficationofCANL2UBATwfailure.9Implementationvanant2forventicationofCANL2UBATwfailure.ThresholdTiming?CANH2UBATLpDCANH>VnwakeHRCANH<VhwakeHCANH2VCCLPDCANH>VhiwakeH>1,6msRCANH<VhiwakeH>bt×12msCANL2UBATLpDNotdetectedRNotdetectedCANL2GNDLpdDCAN_H>VhwakeHandiorCAN_L<Vn(wakex>0,1<1,6msRCAN_H<VwakeiHor/andCAN_L>V(wakeyaSeeTable9forexplanationsbDdenotes"detection"andRdenotesrecovery'.dThisfalluredetectonalsocoverstheCANH2CANLfailure(mutualyshortcircuitofbothines)ofdigitaltimerimplementationsshallbefasterthan4μs.7.3.2.1電源故障針對(duì)如何處理電源故障，沒(méi)有明確的內(nèi)部狀態(tài)。收發(fā)器應(yīng)反應(yīng)來(lái)滿足7.3的工作模式需求?？偩€故障的處理通過(guò)內(nèi)部的狀態(tài)機(jī)。沒(méi)有收發(fā)器必須執(zhí)行內(nèi)部狀態(tài)機(jī)的需求。然而，設(shè)備的行為應(yīng)當(dāng)滿足如下規(guī)定。badfed9hbadfed9h圖12給出了一般應(yīng)用的狀態(tài)圖。轉(zhuǎn)換對(duì)正常和低功耗模式是有效的。然而，實(shí)際處于低功耗模式的收發(fā)器喚醒進(jìn)入正常模式來(lái)執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換是可能的，此后重新進(jìn)入低功耗模式。-狀態(tài)0;正常工作狀態(tài)，沒(méi)有檢測(cè)到故障，缺省狀態(tài)；bbfgdaState0:Normaloperatingstate,nofailureisdetected,defaultstate.b1CANL2UBATNb2CANL2GNDNLPeStateE1:CAN_Lfailureexpected/detected.2StateE1b:CAN_Lfaiuredetected.fNOT(CANH2VCCNLPOTCANH2UBATNLP)and(CANL2GNDNLPOrCANL2UBATN).NOT(CANH2VCGWLPOrCANH2UBATMLP)andCANL2UBAT2NOT(CANH2VCGNPOrCANH2UBATWLP)andCANL2GNDNDhStateE2:CAN_Hfailuredetected.iCANL2UBAT_VERM(1)OrCANL2UBAT_VERN(2).Fiaure12—InternalCANtransceiverstates根據(jù)圖12的狀態(tài)，收發(fā)器改變他的驅(qū)動(dòng)器，接收器并短接到不同的模式。表13和14列舉了針對(duì)正常模式和低功耗模式下總線故障的內(nèi)部處理。DriversReceiversTermination0AlldriversareswitchedonDifferentialreceiversonCAN_HterminatedtoGNDCANLterminatedtoVccE1DriverCAN_LisswitchedonoroffSingleendedCAN_HreceiverCAN_HterminatedtoGNDCAN_LweakVccE1aDriverCAN_LisswitchedonSingleendedCAN_HreceiverORDifferentialreceiverORCANH/CANLSingleendedreceiversCAN_HterminatedtoGNDCAN_LweakVccaE1bDrverCAN_LisswitchedoffSingleendedCAN_HreceiverCAN_HterminatedtoGNDCANLweakVccE2DriverCAN_HisswitchedoffSingleendedCAN_LreceiverCAN_HweakGNDCANLterminatedtoVccaAfteramodechangefromLPitisalsoallowedtoterminateCAN_LtoVcc0AlldriversareswitchedoffReducedtofailurerecognitionCAN_HterminatedtoGNDCAN_Lterminatedto>5VAlldriversareswitchedoffReduced