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硬體設計 之 CAN通信-DSView邏輯分析儀使用-CAN波形測試CAN總線講解

CAN總線講解

1.基本概念:

**CAN,Controller Area Network,控制器區域網路是用于解決汽車衆多控制部件之間的資料交換而開發的一種串行資料通信總線。 **

2.CAN總線電平:

can總線采用差分電壓傳輸資料,分别是CANH和CANL兩根總線。總線上的信号電平分為這兩條線之間的差分電壓。

隐形電平:兩條線靜态時均為2.5V左右,壓差為0,此時狀态表示為邏輯1,也被稱作隐性。

顯形電平:當兩條線電壓值出現差異時,通常CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V,壓差2-3V時,此時狀态表示為邏輯0,也稱作顯性。

CAN總線上的邏輯是“線與”的形式,顯性電平可以覆寫隐性電平,是以0可以覆寫1。

3.CAN資料幀:

CAN通信是通過以下5種類型的幀進行的:資料幀(标準格式和擴充格式,兩種各式,分為:幀起始、仲裁段、控制段、資料段、CRC段、ACK段、幀結束)、遙控幀(标準格式和擴充格式)、錯誤幀、過載幀、幀間隔

資料幀——标準格式:

1)起始幀:SOF僅由一個顯性位構成,标志資料幀和遠端幀的起始,在總線空閑時才允許節點發SOF。

2)辨別符:ID網絡中識别某一點的資訊,标準幀是11位,擴充幀的ID是29位

3)标志符擴充:IDE, IDE位為顯性,表示資料幀為标準格式;IDE位為隐性,表示資料幀為擴充幀格式。

4)遠端發送請求:RTR位在資料幀裡必須為“顯性”,而在遠端幀裡必須為“隐性”。 它是差別資料幀和遠端幀的标志。

5)資料場:DLC,資料長度位

6)CRC段:該段用于檢查幀傳輸錯誤,由15個位的CRC順序和1個位的CRC界定符(用于分隔的位)組成

7)ACK段:此段用來确認是否正常接收,ACK段是由ACK槽(ACK Slot)和ACK界定符2個位組成,發送單元ACK段:發送2個隐性位,接收單元ACK段:接收到正确消息的單元,在ACK槽發送顯性位,通知發送單元,正常接收結束, 稱之為發送ACK/傳回ACK

8)幀結束:End of frame,幀結束段表示該幀封包的結束,當接收到EOF 字段的最後一位且全為隐性位時,該消息被認為是有效的。 若 EOF 字段中出現顯性位将會使發送器重複發送資訊。

9)标準幀與擴充幀框圖:

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4.CAN 的原理圖設計:

單片機引出接到CAN收發器,在經過防護器件,連接配接到端子上,如下圖所示:

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5.PCB設計:

can差分走線可以控120阻抗,也可以不控阻抗,丹藥加粗走線就可以 ,做好隔地處理。

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6.CAN電路硬體測試波形:

1)通過CAN卡接收到的資料:

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2)通過示波器測量到CAN高、CAN低、CAN差分波形:

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7.通過DSView邏輯分析儀檢視CAN波形:

1)DSView邏輯分析儀邏輯分析接法:

0通道的地接PCB單闆上的GND,0通道正接CANL,因為DSView的解碼是依據邏輯上的高低電平,CANL對地的高低變化與邏輯"相符"。

2)DSView邏輯分析儀邏輯分析設定:

門檻值電壓設為2V, 采樣時間至少要大于發送周期,采樣頻率設為預設的500KHz。然後點選開始進行解析,有了波形之後,再進行解碼,如下圖所示:

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3)CAN波形解碼:

按照上訴完成之後,就會出現如下的資料,對應的不同資料幀。從這裡看到的是和示波器測量、CAN卡接受的資料是一樣的。

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以上資料主要是本人在PCB設計中和網絡搜尋整理而成

如有雷同或錯誤,希望各位大神留言指正,感謝!!!

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