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CAN总线通信

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    标    签:CAN

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    详细介绍了CAN总线的通信原理与使用方法

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    3.3.4.3 CAN总线通信 (1)CAN是“Controller Area Network”的缩写,意为控制器局域网,最早由德国的BOSCH公司提出用来解决汽车中电子控制设备之间的通信问题,经过几十年的发展,已经成为国际上应用最广泛的现场总线之一。 DSP中包含有好几种总线通信方式,如SCI、SPI、CAN通信。它们之间的区别如下图: 如图所示,SCI中文译名为串行通信接口,支持全双工的串行通信,它的数据收发对象是一对一的,即一台主机一台从机,我们的DSP与上位PC机之间正是采用了这种通信方式;SPI的中文译名为串行外设接口,它主要是用来方便主CPU对众多外设实现控制,数据的收发形式是一对多,即一台主机,多台从机;CAN中文译名是控制器局域网,顾名思义它是一个局域网,可以实现多对多的数据收发,即多台主机,多台从机。至于谁是主机,谁是从机,可以预先设定。因此,CAN总线通信的最大优点在于它可以实现对任意多台外设的相互通信,如果已经成形的系统需要增加外设,它可以任意添加,而不用改变系统的主体结构。理论上而言,CAN总线构成的单一网络可以挂无数个节点。 (2)CAN总线的特点 CAN总线具有许多十分优越的特点,在分布式实时控制系统中有广泛的应用,其主要特点如下: ★低成本; ★极高的总线利用率; ★很长的数据传送距离(10km); ★很高的数据传输速率(1Mbps); ★可靠的检错和错误处理机制; ★节点在发生严重错误时可以自动退出总线; ★已发送的数据如果遭到破坏,可以自动重发; ★报文不含源地址或目标地址,仅用标识符来指示功能信息、优先级信息等。 (3)CAN总线的工作方式 CAN通信协议主要是描述设备之间的信息传递方式。CAN层的定义和开放系统互联模型(OSI)相一致,即每一层与另外一个设备上相同的那一层进行通信。实际的通信则发生在每个设备上相邻的那两层,而设备只通过模型物理层的物理介质相连接。OSI开放式系统互联模型的各层含义如下图所示: CAN通信协议规范了最底下的两层,即物理层和数据链路层。即CAN总线通信协议规定了用户用什么类型的数据线对CAN接口进行物理连接,规定了数据以何种方式进行传输,至于传输的数据是什么含义有用户自己来定。 TMS320F2812芯片自带一个eCAN模块,它是对CAN通信模块的升级版。它完全支持CAN2.0B协议,可以实现基于CAN网络的通信。CAN总线采用差分电压进行数据传输,包含两条信号线,分别是CAN-H和CAN-L。这两条信号线在静止时电压都是2.5V,用来代表逻辑状态“1”;当CAN-H信号线的电平(3.5V)比CAN-L信号线的电平(1.5V)高时,代表逻辑状态“0”。由于TMS320F2812芯片的eCAN通信模块的电平特性与高速CAN总线通信模块的电平不相符,所以需要加一个电平转换器件,如3.3V的CAN收发器SN65HVD23x。CAN通信电路的设计如图所示:

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