datasheet

CAN基础—电平、逻辑、报文是怎么来的

2019-04-25来源: EEWORLD作者: ZLG立功科技·致远电子关键字:CAN  逻辑信号  报文

CAN总线通讯是我们每天都会使用的工业通讯总线,工程师更多的是关注报文是否能够正常接收,解析结果是否正确。却忽略了CAN总线的报文是怎么产生以及收发的,所以遇到通讯异常的问题时就会无从下手。那么这篇文章将会带您快速了解报文的传输原理。

 

一、 节点通讯的原理

 image.png

 

图1  CAN节点示意图

 

如图1所示是一个CAN节点的示意图,整体包括了CAN收发器、CAN控制器和MCU。我们以节点发送报文为例,当我们使用上位机软件发送一段报文时,报文会通过MCU发送给CAN控制器。CAN控制器将这段报文解析成逻辑信号后,再发送给CAN收发器。CAN收发器根据CAN-bus标准将接收到的逻辑信号转换成电信号,再通过CAN_H和CAN_L两根总线将电信号传到总线上的其他节点上。

 

简单说就是MCU将报文发送给控制器,控制器将报文转换成符合规范的CAN报文后,通过CAN收发器以电信号的形式在总线上进行传输。

 

二、 电平是如何转换成逻辑?

 

 

图2  CAN-bus信号电平

 

如图2所示,CAN总线使用的是双线差分信号,所以分为CAN_H和CAN_L两根总线,根据两根总线之间电压的差值大小来判断其显隐性。而线缆上传输的电平信号只有两种可能,分别为显性电平和隐性电平,其中显性电平代表逻辑 0,隐性电平代表逻辑 1。

 

当接受到报文时,首先就要通过CAN收发器将电信号转换成逻辑信号。根据图3所示的ISO11898高速CAN电平标准进行判断,但是线路上经常会受到各种干扰,为了保证传输的稳定性。所以差分电平小于0.5V就是隐性电平代表逻辑1,差分电平大于0.9V就是显性电平代表逻辑0。

 

说明: C:UsersAdministratorAppDataRoamingTencentUsers317308997TIMWinTempRichOleTM]KMNO@B~]NNZ7U@{CYE)B.png

 

图3  ISO11898高速CAN电平

 

三、 逻辑信号如何转换成报文?

 

CAN控制器是CAN-bus设备的核心元件,集成了CAN规范中数据链路层的全部功能,能够自动完成CAN-bus协议的解析。

 

当CAN收发器将逻辑信号传送给CAN控制器后,CAN控制器会将逻辑信号转换成符合CAN规范的CAN帧。而CAN帧的类型包括了数据帧、远程帧、帧间空间、错误帧和超载帧。

 

说明: C:UsersAdministratorDocumentsTencent Files317308997FileRecvMobileFileImageU~$0NN@NKD`F[S4N1%Q)S1N.png

 

图 4  标准帧格式

 

以最常见的数据帧为例,图4就是标准帧的格式,包括了帧起始、仲裁场、控制场、数据场等。

 

 

图5  报文解析实例

 

图5就是报文解析的实例,当接受到对应的逻辑信号后,CAN控制器就会根据规定的CAN帧格式进行解析,并将报文发给MCU。

 

四、 上位机报文显示

 

说明: C:UsersAdministratorAppDataRoamingTencentUsers317308997TIMWinTempRichOle496F]32H[V)_9`$KEHWG%LJ.png

 

图 6  上位机报文显示

 

如图6所示,当CAN控制器完成了CAN-bus协议的解析后,就会将报文传输到MCU中在上位机软件中进行显示。像帧起始、CRC场、ACK场这样的数据不读取,所以我们上位机软件只显示数据帧类型、帧ID和帧数据等信息。

 

总结:

 

对于CAN总线报文错误来说,百分之九十的错误都来自于物理层,而CANScope总线分析仪可以对CAN 波形与报文同步发送和接收,快速对CAN总线进行各项测试,帮助工程师们快速完成故障定位和问题排查。

 



关键字:CAN  逻辑信号  报文

编辑:muyan 引用地址:http://mirrt.com/qcdz/ic459711.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:技术文章—802.11ax 连接在汽车环境下的价值主张
下一篇:最后一页

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

下载程序时出现Cannot Load Flash Device Description!情况

下载程序时出现Cannot Load Flash Device Description!情况如下图:      解决办法: 
发表于 2019-04-25
下载程序时出现Cannot Load Flash Device Description!情况

CAN总线冷知识-边沿台阶是怎么来的?

你了解CAN总线波形吗?你知道是什么因素造成CAN信号不稳定的吗?本文将带你探究影响CAN波形稳定的罪魁祸首——边沿台阶。阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配,阻抗匹配主要为了调整负载功率和抑制信号反射;然而,阻抗不匹配的现象在CAN总线网络中随处可见;如图1所示,阻抗不匹配的将造成7个现象,其中最受关注的为上升沿和下降沿的台阶;下文将针对边沿台阶的现象做详细介绍。图1  阻抗不匹配波形解释边沿台阶是怎么出现的,如何消除,对总线有何影响;一、边沿台阶的源头在CAN总线的网络布局中,手牵手直线型拓扑是最理想最常规的布局;但是在实际现场中,经常会出现分支的现象。这里重点提一下,在计算CAN
发表于 2019-04-19
CAN总线冷知识-边沿台阶是怎么来的?

Keil仿真出现Can not read register xx while CPU is running

用jlink可以下载程序,可是在线仿真的时候总是出现:***JLink Error: Could not start CPU core. (ErrorCode: -1)**JLink Warning: CPU could not be halted***JLink Error: Can not read register 15 (R15) while CPU is running***JLink Error: Can not read register 16 (XPSR) while CPU is running。。。。。。最后发现是在程序里调用了RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO
发表于 2019-04-18

影响CAN波形稳定的罪魁祸首—边沿台阶

你了解CAN总线波形吗?你知道是什么因素造成CAN信号不稳定的吗?本文将带你探究影响CAN波形稳定的罪魁祸首——边沿台阶。阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间达到一种适合的搭配,阻抗匹配主要为了调整负载功率和抑制信号反射;然而,阻抗不匹配的现象在CAN总线网络中随处可见;如图1所示,阻抗不匹配的将造成7个现象,其中最受关注的为上升沿和下降沿的台阶;下文将针对边沿台阶的现象做详细介绍。 图1  阻抗不匹配波形解释边沿台阶是怎么出现的,如何消除,对总线有何影响;一、边沿台阶的源头在CAN总线的网络布局中,手牵手直线型拓扑是最理想最常规的布局;但是在实际现场中,经常会出现分支的现象。这里重点提一下,在计算
发表于 2019-04-18
影响CAN波形稳定的罪魁祸首—边沿台阶

CAN通信波特率与每秒收发帧数

波特率:上两图来自STM32F4XX中文参考手册波特率与帧时间计算
发表于 2019-04-12
CAN通信波特率与每秒收发帧数

全桥高频链逆变电源的设计方案

2 主电路控制波形   3 控制回路设计   全桥电流源高频链逆变电路采用电压瞬时反馈的SPWM控制方案,控制方案如图3所示。其中电压给定为Uref,电压调节器的输出为Ur,电压调节器的反向值为Um,它们分别与同一个载波Ut进行比较,产生UGS1、UGS3和UGS2、UGS4来分别驱动高频逆变桥的开关管S1、S3、和S2、S4[7]。而UGS5与UGS6为产生的高频同步信号,SP为输出电压 经过过零比较后得到的逻辑信号,SF为能量回馈逻辑信号。根据对输出电压与电流进行过零比较来判断得到的逻辑信号SP与SF,与高频同步信号UGS5、UGS6进行逻辑组合后,就可以得到周波变换器的具有双向能量流动特性的驱动信号。其逻辑组合式如1式所示
发表于 2010-10-21
热门资源推荐

小广播

相关热搜器件

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2019 EEWORLD。com。cn, Inc。 All rights reserved