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CAN总线接口模块工作原理

时间:12-16 来源:互联网 点击:

(1)可靠性。

CAN网络通信要求信息可靠传送,但由于外界干扰不可避免地会对通信线路造成影响,误码总是客观存在 的,所以网络通信中必须采取某些差错控制措施。

当出现错误时,及时发现错误并及时加以纠正。为提高抗干扰能力和数据的可靠性,CAN采用了多种错误 检测手段:发送监视、位填充错误检测、CRC校验、格式错误检测以及应答错误检测。

为保证CAN网络中节点间的正常通信,必须对报文的位定时作出规定。接收同步、网络传输延迟补偿及采 样点定位均由CAN协议集成电路的可编程位定时逻辑确定。CAN中正常位速率被定义为:在不需要重同步的情 况下,每秒传送的位数。正常位定时被定义为一位的持续时间,实际上就是正常位速率的倒数。

(2)同步问题。

位时间可划分为4个互不重叠的时间段:同步段(SYNC ̄SEG:SynchronizationSegment)、传播段(PROPˉSEG:Propagation Segment)、相位缓冲段1(PHASEˉSEG:Phase Bufer Segment1)及相位缓冲段2(PHASE-SEG2:Phase Bufer Segment2)。

同步段用于总线上各节点消息传输同步,长度为一个时间份额,此段内需要一个跳变沿。传播段用于补偿网络内的物理延迟时间,它是信号在总线上传播时间、输入比较器延迟和输出驱动器延迟之和的两倍,长度可被编程为1~8个时间份额。实际上,在CAN协议集成器件中并没有定义此段。

相位缓冲段用于补偿上升沿或下降沿的相位误差,通过重同步,这两个时间段可被用户延长或缩短。相位缓冲段1长度可编程为1~8个时间份额,相位缓冲段2长度取值为相位缓冲段1最大值和消息处理时间之和,消息处理时间个于等于两个时间份额(这一点在CAN协议集成器件中并未严格遵守,实际应用中相位缓冲段1比相位缓冲段2长)。

由采样点开始,保留用于计算后续位电平的时间段被定义为消息处理时间,其长度小于或等于2个时间份额。总线电平在采样点被读取,所以此点代表该位的数值大小。采样点位于相位缓冲段1的末尾处。

时间份额是由振荡器时钟分频得出的一个固定时间单元,在CAN协议集成器件中被称为系统时钟周期,可由一个预分频器设定大小,时间份额由下式计算:   

时间份额=m×最小时间份额   

其中m为预分频器系数,最小时间份额在CAN集成器件中被称为振荡器时钟周期。一个位时间中时间份额总数必须被编程在8~25之间。

网络常采用的同步方式有两种:准同步和标准同步。准同步又称独立同步,各节点均拥有时间独立的高稳定度振荡时钟,它们的频率并不一定完全相等,但必须时间相近。准同步的优点是同步体系简单,容易实现,缺点是工作可靠性较差。

标准同步又分为主从同步法和相互同步法两种,主从同步方法中,各网络节点的时钟以在网络中处于重要位置的节点时钟为基准。其优点是结构相对简单,网络稳定性好,缺点是网络过分依赖于主时钟,有全网瘫痪的危险。

和其他计算机网络相比,CAN网络结构相对简单,所以采用准同步方式,每个节点都拥有自己独立的振荡时钟。CAN网络中,同步方式又分硬同步和重同步两种形式,同步过程由器件自身完成。

CAN模块使用RB3/CANRX和RB2/CANTX/INT2引脚与CAN总线驱动器接口。要配置CANRX和CANTX为CAN接口,需要将TRISB〈3>位置1,TRISB(2)位清0。

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