CAN總線是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN),CAN協(xié)議是ISO*1 國際標準化的串行通信協(xié)議。在當前的汽車產(chǎn)業(yè)中,出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求,各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。前文介紹了CAN總線的通信原理、CAN總線協(xié)議的技術(shù)詳解與應用、CAN總線為何要加終端電阻?等CAN總線技術(shù)文章,本文將匯總說明CAN總線常見問題說明詳解。
CAN總線作為常見的一種通信協(xié)議,具有一下功能特點:
(1) 多主控制
(2) 消息的發(fā)送
(3) 系統(tǒng)的柔軟性
(4) 通信速度
(5) 遠程數(shù)據(jù)請求
(6) 錯誤檢測功能·錯誤通知功能·錯誤恢復功能
(7) 故障封閉
(8) 連接
CAN總線上的單元(節(jié)點)處于以下3種錯誤狀態(tài)之一。
當接收錯誤計數(shù)器和發(fā)送錯誤計數(shù)器計數(shù)值全部小于等于127時,節(jié)點處在主動錯誤狀態(tài)下,此時設(shè)備可以正常在總線上進行通信,但節(jié)點需要上報主動錯誤狀態(tài)。
當接收錯誤計數(shù)器或發(fā)送錯誤計數(shù)器任意計數(shù)器值大于127時,節(jié)點處在被動錯誤狀態(tài),此時節(jié)點易導致總線錯誤。因此,處于被動錯誤的節(jié)點,不能連續(xù)向總線發(fā)送數(shù)據(jù),需要等待一定周期。處于初始錯誤狀態(tài)的節(jié)點,檢測到總線錯誤時,需要上報被動錯誤狀態(tài)。
當發(fā)送錯誤計數(shù)器計數(shù)值大于255時,節(jié)點會進入總線關(guān)閉狀態(tài)。處于總線關(guān)閉狀態(tài)下的節(jié)點,對總線上其他節(jié)點處于不可見狀態(tài),因此總線關(guān)閉節(jié)點不能發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上,也不能接收總線上的數(shù)據(jù)。
處于總線關(guān)閉狀態(tài)的節(jié)點,只有通過從新初始化且等待一定總線空閑時間,才可以重新恢復并接入總線。
以上三種錯誤狀態(tài),通過發(fā)送接收錯誤計數(shù)管理,根據(jù)不同計數(shù)器狀態(tài)進入不同錯誤狀態(tài),其對應關(guān)系發(fā)下圖表:
表1 錯誤狀態(tài)和計數(shù)值
圖1. 單元的錯誤狀態(tài)
錯誤計數(shù)根據(jù)不同的總線錯誤增加不同計數(shù)值,其對應關(guān)系如下圖表:
答:最少2臺。
答:可連接的單元總數(shù)理論上是沒有限制的。
但實際上可連接的單元數(shù)受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度,可連接的單元數(shù)增加;提高通信速度,則可連接的單元數(shù)減少。
答:在總線的首尾兩端(CANH、CANL之間)各接一個120? (Min.85? Max.130?)電阻。(實際應用中可能能存在無終端電阻或者多個終端電阻(甚至每一個設(shè)備都有終端電阻),需要避免此類問題)。
答:同一總線同一時刻只存在一種速率,新接入總線的設(shè)備,需要提前知道總線速率并與之匹配,否則將不可通信。
答:ISO11898中只規(guī)定1M波特率下分支不超過0.3米。
支線過長會直接導致總線阻抗匹配問題發(fā)生,阻抗匹配是指信號源或者傳輸線跟負載之間達到一種適合的搭配,阻抗匹配主要為了調(diào)整負載功率和抑制信號反射,所以一旦阻抗匹配出現(xiàn)問題,就出現(xiàn)了上圖中的上升沿和下降沿的臺階。(相關(guān)文章推薦:如何解決CAN總線分支不能太長的問題)
答:屏蔽雙絞線,且屏蔽層單端接地。
答:當CAN H 與CAN L 短路時,CAN網(wǎng)絡會關(guān)閉,無法再進行通信。
答:可能無法正常通信,或者抗干擾能力大大降低。
答:無法正常通信。
答:無法正常通信。
答:同一總線,應盡量將采樣點匹配到一致。否則可能導致部分設(shè)備無法正常通信。
答:以STM32F103為例:
brp應盡量小。
波特率>800kbps時,推薦采樣點75%
波特率>500kbps時,推薦采樣點80%
波特率<500kbps時,推薦采樣點87.5%
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