控制器局域网（CAN）物理层调试基础知识

CAN调试例子

图10显示了一个CAN演示系统，在PCB右边，连接至菊形链输出的CANH线路被损坏。出现这种情况的原因是，系统后面的一个固定螺栓摩擦PCB，而在几年的时间里该系统被运输至世界各地。当系统通过菊形链总线接口连接至其他CAN节点时，便故障无法工作。


图10 带有损坏CANH线路的CAN演示系统

图11所示CANH信号表明了该损坏PCB线路的效果。另外，DMM连续性检查也可证实该开路。


图11 PCB上CANH线路遭损坏的TI CAN信号

图11还突出详细显示了CAN帧的另一个重要部分，即ACK位。示波器使用单一模式，在某个单比特发现触发器时，其在右手节点的TXD引脚上被触发。该单比特为这一节点产生的ACK位，目的是确认接收到一个有效的CAN帧。所有接收节点确认收到发送节点的CAN帧。相比在TXD上看到的发送ACK位，总线上所看到的ACK位的位时间稍长。这是同时发送ACK位的多个节点的假象。影响这种长位时间的一些因素包括：通过线缆的5ns/m延迟、三个CAN节点之间的时钟计时漂移以及同时发送一个ACK位的两个节点所产生的高差分电压。如果这些因素使ACK位（空档）变得更长，并在ACK分隔符内保持显性，则其可能引起CAN误差帧。

CAN总线调试的另一个例子是，在某个系统中，只有非常慢的CAN数据速率（比特计时）才会起作用。把一个示波器连接至TXD引脚，在TXD输入端显示出非常慢的上升时间，如图12所示。1Mbps的CAN数据速率下，9.6µs计时延迟相当于10比特。它的根本原因是：我们正使用一个具有开路漏极的微处理器来驱动收发器的TXD引脚。在这种情况下，没有真正的逻辑高电平驱动。仅有CAN收发器的弱内部上拉正驱动TXD引脚高，因此它的RC时间常量非常长。通过在TXD引脚上添加一个上拉电阻器，便可轻松解决这个问题。


图12 TXD引脚上慢上升时间例子

结论

本文介绍的CAN物理层基础和调试举例，应该让您不那么惧怕进入CAN世界了吧。利用本文提供的其他一些参考资料以及相应的数据表，设计人员应该可以马上让其CAN系统正常运行了。

参考文献
1、TI SN65HVD255D评估模块，网址：www.ti.com/sn65hvd255devm-aaj
2、“控制器局域网（CAN）介绍”，作者: Steve Corrigan，见于《应用报告》5.1.13小节，网址：www.ti.com/sloa101-aaj
3、《控制器局域网物理层要求》，作者: Steve Corrigan，刊发于《应用报告》，网址：www.ti.com/slla270-aaj
4、《3.3V CAN（控制器局域网）收发器概述》，作者: Jason Blackman和Scott Monroe，刊发于《应用报告》，网址：www.ti.com/slla337-aaj
5、《CAN总线连接的关键间隔》，作者:  Steve Corrigan，刊发于《应用报告》，网址：www.ti.com/ slla279-aaj
6、《CAN收发器的系统评估》，作者: Sam Broyles，刊发于《应用报告》，网址：www.ti.com/slla109-aaj

相关网站
接口（数据传输）：
www.ti.com/interface-aaj
www.ti.com/can-aaj
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