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[CAN-bus/DeviceNet]

CAN总线系列讲座第三讲——CAN控制器和收发器

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xsfh365|  楼主 | 2014-11-1 21:06 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 xsfh365 于 2014-11-1 21:12 编辑

一  CAN控制器
官方定义:CAN控制器用于将欲收发的信息(报文),转换为符合CAN规范的CAN帧,通过CAN收发器,在CAN-bus上交换信息。
举个便于理解的例子:就像您发快递一样,要根据快递公司提供的快递单填写具体的信息(发件人和收件人的地址、联系电话等),快递公司将之标准化(统一的快递单格式,并对每一件快递进行编号),随后才能传递信息(您快递的具体东西,如文件、衣服、手机等)。
(1)CAN控制器分类
CAN控制器芯片分为两类: 一类是独立的控制器芯片,如SJA1000;另一类是和微控制器做在一起,如NXP半导体公司的Cortex-M0内核LPC11Cxx系列微控制器、LPC2000系列32位ARM微控制器。CAN控制器的大致分类及相应的产品可参见


(2)CAN控制器的工作原理
为了便于读者理解CAN控制器的工作原理,下面给出了一个SJA1000 CAN控制器的经过简化的结构框图如图1所示。



接口管理逻辑
        接口管理逻辑如图1所示。接口管理逻辑用于连接外部主控制器,解释来自主控制器的命令,控制CAN控制器寄存器的寻址,并向主控制器提供中断信息和状态信息。
        CAN核心模块
        CAN核心模块如图1所示。收到一个报文时,CAN核心模块根据CAN规范将串行位流转换成用于接收的并行数据,发送一个报文时则相反。
发送缓冲器
        发送缓冲器如图1所示。发送缓冲器用于存储一个完整的报文,当CAN控制器发送初始化时,接口管理逻辑会使CAN核心模块从发送缓冲器读CAN报文。
        验收滤波器
        验收滤波器如图1所示,验收滤波器可以根据用户的编程设置,过滤掉无须接收的报文。
        接收FIFO
        接收FIFO如图1所示。接收FIFO是验收滤波器和主控制器之间的接口,用于存储从CAN 总线上接收的所有报文。
        工作模式
CAN控制器可以有两种工作模式(BasicCAN和PeliCAN)。BasicCAN仅支持标准模式,PeliCAN支持CAN2.0B的标准模式和扩展模式。
二 CAN收发器
官方定义:CAN收发器是CAN控制器和物理总线之间的接口,将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平,在两条有差分电压的总线电缆上传输数据。
举个便于理解的例子:这类似于快递员,负责收发快递的工作。
目前市面上常见CAN收发器的分类及相应产品参见表2。



三 CAN-bus接口电路保护器件
在汽车电子中,CAN-bus系统往往用于对安全至关重要的功能,比如引擎控制、ABS系统以及气囊等,如果受到干扰导致工作失常将出现严重事故;此外,在不受到干扰的的同时,CAN-bus系统也不能干扰其它电子元件;所以CAN-bus系统必须满足电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)标准的严格要求。此外,在许多场合CAN-bus接口有可能会遭到雷电、大电流浪涌的冲击(例如许多户外安装的设备),所以还需要使用保护器件以防浪涌。
(1)共模扼流圈。如:EPCOS B8793。
(2)ESD防护。常见的CAN-bus专用ESD保护元件型号有NXP PESD1CAN或Onsemi NUP2105L等ESD元件。



推荐CAN总线学习书籍及学习板:
1、《CAN总线嵌入式开发——从入门到实战》, 牛跃听 周立功等编著,
北京航空航天大学出版社,2012-1-1,ISBN9787512406919
该书的当当网网址:

//product.dangdang.com/22609565.html?_ddclickunion=P-233673|ad_type=0|sys_id=1#dd_refer=http%3A%2F%2Fwww.youlu.net%2F2896170
2、《CAN总线应用层协议实例解析》, 牛跃听 周立功等编著,北京航空航天大学出版社,2014,ISBN9787512415652
该书的当当网网址:
//product.dangdang.com/23563337.html#ddclick?act=click&pos=23563337_13_1_p&cat=01.54.07.04.00.00&key=&qinfo=&pinfo=675_1_60&minfo=&ninfo=&custid=&permid=20140510171701383317392368902546248&ref=&rcount=&type=&t=1414220864000

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