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CAN隔離收發(fā)器各項(xiàng)參數(shù)及其應(yīng)用意義


  來源: 21IC中國電子網(wǎng) 時(shí)間:2018-12-19 編輯:思楊
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CAN收發(fā)器是連接CAN控制系統(tǒng)與CAN總線網(wǎng)絡(luò)的橋梁,當(dāng)選型CAN收發(fā)器時(shí)應(yīng)該注意哪些參數(shù)?本文將帶大家深入的了解收發(fā)器的每項(xiàng)參數(shù)與其在實(shí)際應(yīng)用中的意義。



1.輸入特性

對于隔離CAN收發(fā)器,輸入主要指連接CAN控制器一側(cè)的輸入特性,包含電源輸入與信號輸入。

根據(jù)控制器的CAN接口電壓可選擇3.3V或5V供電的CAN模塊,隔離CAN模塊正常輸入范圍為VCC±5%,主要考慮CAN總線電平能保持在典型值范圍內(nèi),同時(shí)也使次級的CAN芯片工作在標(biāo)稱電源電壓附近。

對于單獨(dú)的CAN收發(fā)芯片,需要對芯片的VIO引腳接入與TXD信號電平相同的參考電壓,以匹配信號電平,若沒有VIO引腳,則應(yīng)保持信號電平與VCC保持一致。使用CTM系列隔離收發(fā)器時(shí)需要匹配TXD的信號電平與供電電壓一致,即3.3V標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器接口或5V標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器接口。


2.傳輸特性

CAN收發(fā)器的傳輸特性主要為三個(gè)參數(shù):發(fā)送延遲、接收延遲、循環(huán)延遲。選擇CAN收發(fā)器時(shí)我們認(rèn)為其延遲參數(shù)越小越好,但小的傳輸延遲會帶來什么好處,是什么因素限定了CAN網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲?



圖 1 CAN收發(fā)器延遲特性


在CAN協(xié)議中,發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過TXD發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí),RXD也在監(jiān)測總線狀態(tài)。若RXD監(jiān)位與發(fā)送位不一致,則節(jié)點(diǎn)檢測到一個(gè)位錯(cuò)誤。若在仲裁場監(jiān)測到的與實(shí)際發(fā)送不符,則節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送,即總線上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),該節(jié)點(diǎn)沒有獲得數(shù)據(jù)發(fā)送優(yōu)先權(quán)。同樣在數(shù)據(jù)校驗(yàn)和ACK響應(yīng)位,均需要RXD實(shí)時(shí)獲取到總線的數(shù)據(jù)狀態(tài)。比如網(wǎng)絡(luò)正常通訊中,排除節(jié)點(diǎn)異常,為了可靠接收到ACK響應(yīng),就要保證ACK位在一定的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)娇刂破鞯腞XD寄存器中,否則發(fā)送節(jié)點(diǎn)將檢測到一個(gè)應(yīng)答錯(cuò)誤。在1Mbps下設(shè)定采樣位置為70%。則從TXD發(fā)送,到RXD接收到ACK位,控制器會在ACK位時(shí)間起始的70%時(shí)間點(diǎn)采樣,即整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)延遲要小于700ns。在隔離CAN網(wǎng)絡(luò)中,這個(gè)參數(shù)主要由隔離器延遲,CAN驅(qū)動(dòng)器延遲,線纜長度決定。因此小的延遲時(shí)間有助于ACK位的可靠采樣, 增長總線長度。如圖 2為使用CTM1051KAT收發(fā)器兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通訊的ACK響應(yīng)。收發(fā)器固有的典型延遲時(shí)間約為120ns。



圖 2 CAN網(wǎng)絡(luò)ACK響應(yīng)


3.總線電平

在ISO11898-2規(guī)定的高速CAN網(wǎng)絡(luò)中,通常我們關(guān)心差分信號的幅值,這是總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。目前有少數(shù)支持3.3V供電的CAN收發(fā)芯片,可直接應(yīng)用于3.3V的控制系統(tǒng)中。由于CAN收發(fā)器的結(jié)構(gòu)特性,CANH、CANL電平與電源相關(guān),雖然5V與3.3V工作電壓的CAN收發(fā)器輸出差分電平典型值相同,但3.3V收發(fā)器CANH、CANL相對于參考GND的幅值偏低,為2V左右,如TI的TCAN334。使用這兩種不同收發(fā)器組網(wǎng),使用一般雙絞線或屏蔽雙絞線單點(diǎn)接地則完全可正常工作。若使用雙層屏蔽雙絞線,由于CANH、CANL、GND均為信號連接,則會因?yàn)閮煞N收發(fā)器的總線電壓對地幅值不同會造成通信異常。因此實(shí)際使用要避免其GND直接連接。



圖 3 收發(fā)器總線電平


4.顯性超時(shí)

關(guān)鍵詞:CAN 收發(fā)器 控制器    瀏覽量:4322

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