CAN 通讯

Tony
  2024-08-26 15:24:56 2024-08-26 15:24:56 Created   2024-09-11 23:05 2024-09-11 23:05 Updated    652 Words

CAN 是Controller Area Network 的缩写，是用于在单片机间通讯使用，在使用CAN通讯时，需要连接到CAN收发器进行数据的转写，将单片机的普通信号转写为差分信号。

SN65HVD232D 顶视图
SN65HVD232D 顶视图

上图是型号为SN65HVD232D的CAN收发器(CAN Bus Transceivers) 的示意图

  • CANH 为高电平信号线
  • CANL 为低电平信号线
  • D 为输入线
  • R 为输出线

单片机将发送信号发送到D口，再由 CANL和CANH 发出。外部信号发送到CANL和CANH，再从R口发送给单片机

信号的传输

!!图片

我们给 CAN 收发器发送数据时，它会将其转换为差分信号

  • 当我们给D 口发送 高电平 时，CANH 和 CANL 都会输出2.5V，压差为0V，是隐性电平，表示逻辑1
  • 当我们给D 口发送 低电平 时，CANH 会输出3.5V，而CANL 会输出1.5V，压差为2V，是显性电平，表示逻辑0

同样，CAN 收发器也可以将差分信号转换为数据给单片机

标准数据帧

from 爱上半导体
from 爱上半导体

  • 起始位(SOF)：数据开始传输，一定为0
  • 识别码(ID)：目标设备，同时决定数据发送的优先级，数字越小越优先(i.e. 先有0)
  • RTR位(Remote Transmission Request Bit)：远程输入请求，数据帧为0，远程请求帧为1
  • 控制码：
    • IDE位(Identifier Extension Bit): 标识符拓展位，用于区分标准格式和拓展格式，标准格式为0(识别码有11位)，拓展格式为1(识别码有29位)
    • 空闲位/预留位：为0
    • DLC位：数据长度代码，代表了后面的数据位的字节(Bytes)数
  • 数据码：数据
  • CRC位：循环冗余校验位
    • 15位CRC校验码：接收端根据前面的数据计算CRC校验码，如果计算结果于收到的不一样，则数据有误，会请求再次发送
    • 1位CRC界定符：与后续内容分隔
  • ACK确认槽：发送端为逻辑1，接收端回复逻辑0
  • ACK界定位：一定为1
  • 结束位(EOF)：7位，都为1

差分信号的优势

  • 抗干扰能力强，因为两跟信号线会受到相同的干扰从而抵消掉干扰。

参考

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CAN 通讯
  1. 信号的传输
    1. 标准数据帧
    2. 差分信号的优势
  2. 参考