第三章 控制器局域網(wǎng)

1、第一節(jié)概第一節(jié)概述述第二節(jié)第二節(jié)CAN協(xié)議協(xié)議第三節(jié)第三節(jié)CAN的基本組成和數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕窘M成和數(shù)據(jù)傳輸原理原理第四節(jié)第四節(jié)CAN主要部件的結(jié)構(gòu)主要部件的結(jié)構(gòu)原理原理第五節(jié)第五節(jié)CAN設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、一、CAN總線的總線的特性特性二、二、CAN總線的位數(shù)值表示與通信距離總線的位數(shù)值表示與通信距離1. CAN的的特點(diǎn)特點(diǎn)2. CAN數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)3.傳輸線顏色特點(diǎn)傳輸線顏色特點(diǎn)1)CAN支持從幾千到支持從幾千到1Mbits的傳輸速率。的傳輸速率。2)使用廉價(jià)的物理傳輸媒介。使用廉價(jià)的物理傳輸媒介。3)數(shù)據(jù)幀短，實(shí)時(shí)性好，降低了有效數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)幀短，實(shí)時(shí)性好，降低了有效數(shù)

2、據(jù)傳輸?shù)乃俣?。的速度?)錯(cuò)誤檢測(cè)校正能力強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性高。錯(cuò)誤檢測(cè)校正能力強(qiáng)，系統(tǒng)可靠性高。5)多站同時(shí)發(fā)送信息，模塊可以優(yōu)先獲取數(shù)據(jù)。多站同時(shí)發(fā)送信息，模塊可以優(yōu)先獲取數(shù)據(jù)。6)能判斷暫時(shí)錯(cuò)誤和永久錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)，具有故能判斷暫時(shí)錯(cuò)誤和永久錯(cuò)誤的節(jié)點(diǎn)，具有故障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫離功能。障節(jié)點(diǎn)自動(dòng)脫離功能。7)大部分大部分CAN在丟失仲裁或出錯(cuò)時(shí)，具有信息在丟失仲裁或出錯(cuò)時(shí)，具有信息自動(dòng)重發(fā)功能。自動(dòng)重發(fā)功能。1)將傳感器信號(hào)線減至最少，更多的傳感器信將傳感器信號(hào)線減至最少，更多的傳感器信號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。號(hào)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。2)組網(wǎng)自由，功能擴(kuò)展能力強(qiáng)。組網(wǎng)自由，功能擴(kuò)展能力強(qiáng)。3)總線利用率高，數(shù)

3、據(jù)傳輸距離長(zhǎng)，可達(dá)總線利用率高，數(shù)據(jù)傳輸距離長(zhǎng)，可達(dá)10km；數(shù)據(jù)傳輸速率高，可達(dá)數(shù)據(jù)傳輸速率高，可達(dá)1Mbits。4)CAN總線符合國際標(biāo)準(zhǔn)，便于一輛車上不同總線符合國際標(biāo)準(zhǔn)，便于一輛車上不同生產(chǎn)廠家的電控單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。生產(chǎn)廠家的電控單元間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。5)電控單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。電控單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。6)電控單元和電控單元插接器端子最小化應(yīng)用，電控單元和電控單元插接器端子最小化應(yīng)用，節(jié)省電控單元的有限空間。節(jié)省電控單元的有限空間。7)節(jié)省大量有色金屬，成本相對(duì)較低。節(jié)省大量有色金屬，成本相對(duì)較低。CAN總線基本顏色為總線基本顏色為橙色橙色；CAN-L(低位低位)均為均為棕色；棕色；CAN-H(

4、高位高位)中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸線為黑中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳輸線為黑色，舒適系統(tǒng)傳輸線為綠色，信息系統(tǒng)傳輸線色，舒適系統(tǒng)傳輸線為綠色，信息系統(tǒng)傳輸線為紫色。為紫色。圖3-1總線位的數(shù)值表示一、一、概述概述二、二、CAN的的分層結(jié)構(gòu)分層結(jié)構(gòu)三、不同版本通信協(xié)議與互聯(lián)三、不同版本通信協(xié)議與互聯(lián)表3-1CAN總線任意兩節(jié)點(diǎn)之間的最大傳輸距離位速率/（Kbit/s）10005002501251005020105最大距離/m4013027053062013003300670010000CAN技術(shù)的應(yīng)用推廣，要求通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。技術(shù)的應(yīng)用推廣，要求通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。1991年年9月，月，Bosch公司制定并發(fā)布了公司制定

5、并發(fā)布了CAN技術(shù)規(guī)技術(shù)規(guī)范范(Version2.0)，該技術(shù)規(guī)范包括，該技術(shù)規(guī)范包括兩部分。兩部分。表3-2CAN協(xié)議與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)名稱位速率/（Kbits）規(guī)格使 用 范 圍SAE J193911250雙線制，屏蔽式雙絞線載貨汽車，大型客車SAE J193912250雙線制，屏蔽式雙絞線，供給電壓12V農(nóng)業(yè)機(jī)械SAE J2284500雙線制，雙絞線（無屏蔽）汽車（高速：動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)）SAE J2411333，833單線制汽車（低速：車身系統(tǒng)）NMEA 2000625，125，250，500，1000雙線制，屏蔽式雙絞線，供給電源，供給電壓24V船舶Device Net125，250，500雙線

6、制，屏蔽式雙絞線，供給電源，供給電壓24V工業(yè)設(shè)備CANopen10，20，50，125，250，500，800，1000雙線制，雙絞線，選用（屏蔽，電源）工業(yè)設(shè)備SDS50，125，500，1000雙線制，屏蔽式雙絞線選用（電源）工業(yè)設(shè)備表3-3通信協(xié)議按速度分類電通信光通信等級(jí)通信速率/（Kbits）用途協(xié)議A010（車身系統(tǒng)）照明裝置、電動(dòng)車窗、電動(dòng)座椅、中央門鎖等低速CAN（0125Kbits），LINB10125（狀態(tài)信息系統(tǒng)）組合儀表、驅(qū)動(dòng)信息、自動(dòng)空調(diào)、故障診斷J1850，VANC1251000（實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)）發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速器、ABS、電子懸架等高速CAN（12510000Kb

7、its）D50000（多媒體）D2B光纖通信，MOST，IEEE 13941.數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層2.物理層物理層圖3-2數(shù)據(jù)鏈路層和物理層功能框圖(1)邏輯鏈路控制邏輯鏈路控制(LLC)(2)媒體訪問控制媒體訪問控制1)功能。功能。 接收濾波。在接收濾波。在LLC層上開始的幀躍變是獨(dú)層上開始的幀躍變是獨(dú)立的，其自身操作與先前的幀躍變無關(guān)。立的，其自身操作與先前的幀躍變無關(guān)。 超載通知。若接收器內(nèi)部條件要求延遲下超載通知。若接收器內(nèi)部條件要求延遲下一個(gè)一個(gè)LLC數(shù)據(jù)幀或數(shù)據(jù)幀或LLC遠(yuǎn)程幀，則通過遠(yuǎn)程幀，則通過LLC子層開始發(fā)送超載幀子層開始發(fā)送超載幀。2)LLC幀結(jié)構(gòu)。幀結(jié)構(gòu)。 LLC數(shù)據(jù)幀

8、。由數(shù)據(jù)幀。由3個(gè)位場(chǎng)，即標(biāo)識(shí)符場(chǎng)、數(shù)個(gè)位場(chǎng)，即標(biāo)識(shí)符場(chǎng)、數(shù)據(jù)字長(zhǎng)度碼據(jù)字長(zhǎng)度碼(DLC)場(chǎng)和數(shù)據(jù)場(chǎng)組成，如圖場(chǎng)和數(shù)據(jù)場(chǎng)組成，如圖3-3所示所示。表3-4由DLC表示的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)編碼數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)DLCDLC3DLC2DLC1DLC0000001000120010300114010050101601107011181000 LLC遠(yuǎn)程幀。由標(biāo)識(shí)符場(chǎng)和遠(yuǎn)程幀。由標(biāo)識(shí)符場(chǎng)和DLC場(chǎng)組成，場(chǎng)組成，如圖如圖3-4所示所示。1)功能模型功能模型 發(fā)送部分功能。發(fā)送部分功能。 接收部分功能。接收部分功能。2）MAC幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)幀。數(shù)據(jù)幀。 MAC遠(yuǎn)程幀遠(yuǎn)程幀 出錯(cuò)幀。出錯(cuò)幀。 超載幀。超載幀。 幀間空間

9、幀間空間。圖3-5媒體訪問控制功能接收媒體訪問管理接收媒體訪問管理:由由物理層接收串行位流；物理層接收串行位流；解除串行結(jié)構(gòu)并重新解除串行結(jié)構(gòu)并重新構(gòu)建幀結(jié)構(gòu)；檢測(cè)填構(gòu)建幀結(jié)構(gòu)；檢測(cè)填充位充位(解除位填充解除位填充)；錯(cuò)誤檢測(cè)錯(cuò)誤檢測(cè)(CRC、格、格式校驗(yàn)、填充規(guī)則校式校驗(yàn)、填充規(guī)則校驗(yàn)驗(yàn))；發(fā)送應(yīng)答；構(gòu)造；發(fā)送應(yīng)答；構(gòu)造錯(cuò)誤幀并開始發(fā)送；錯(cuò)誤幀并開始發(fā)送；確認(rèn)超載條件；重新確認(rèn)超載條件；重新激活超載幀結(jié)構(gòu)并開激活超載幀結(jié)構(gòu)并開始發(fā)送始發(fā)送。SOF、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)和、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)和CRC序列序列幀段均以位填充方法進(jìn)行編碼。當(dāng)發(fā)送器在發(fā)幀段均以位填充方法進(jìn)行編碼。當(dāng)發(fā)送器在發(fā)送

10、位流中檢測(cè)到送位流中檢測(cè)到5個(gè)數(shù)值相同的連續(xù)位個(gè)數(shù)值相同的連續(xù)位(包括填包括填充位充位)時(shí)，在實(shí)際發(fā)送位流中，自動(dòng)插入一個(gè)時(shí)，在實(shí)際發(fā)送位流中，自動(dòng)插入一個(gè)補(bǔ)碼位補(bǔ)碼位。圖3-7MAC遠(yuǎn)程幀圖3-9位發(fā)送次序 錯(cuò)誤類型錯(cuò)誤類型 錯(cuò)誤界定規(guī)則錯(cuò)誤界定規(guī)則圖3-8幀間空間a)非“錯(cuò)誤-認(rèn)可”或已收到先前幀節(jié)點(diǎn)的幀間空間b)先前幀已發(fā)送“錯(cuò)誤-認(rèn)可”節(jié)點(diǎn)的幀間空間位錯(cuò)誤：位錯(cuò)誤：正在向總線發(fā)送一位的節(jié)點(diǎn)同時(shí)在檢測(cè)正在向總線發(fā)送一位的節(jié)點(diǎn)同時(shí)在檢測(cè)總線。當(dāng)檢測(cè)到的位數(shù)值與送出的位數(shù)值不同時(shí)，總線。當(dāng)檢測(cè)到的位數(shù)值與送出的位數(shù)值不同時(shí)，則檢驗(yàn)到位錯(cuò)誤。則檢驗(yàn)到位錯(cuò)誤。填充錯(cuò)誤填充錯(cuò)誤：在使用位填充方法進(jìn)

11、行編碼的幀場(chǎng)中，：在使用位填充方法進(jìn)行編碼的幀場(chǎng)中，出現(xiàn)第六個(gè)連續(xù)相同電平的位時(shí)，則檢測(cè)到填充出現(xiàn)第六個(gè)連續(xù)相同電平的位時(shí)，則檢測(cè)到填充錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。CRC錯(cuò)誤錯(cuò)誤：CRC序列由發(fā)送器的序列由發(fā)送器的CRC計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果構(gòu)成，接收器以發(fā)送器相同的方法計(jì)算構(gòu)成，接收器以發(fā)送器相同的方法計(jì)算CRC。形式錯(cuò)誤形式錯(cuò)誤：當(dāng)固定格式位場(chǎng)含有一個(gè)或更多非法：當(dāng)固定格式位場(chǎng)含有一個(gè)或更多非法位時(shí)，則檢測(cè)到形式錯(cuò)誤。但接收器在幀結(jié)束的位時(shí)，則檢測(cè)到形式錯(cuò)誤。但接收器在幀結(jié)束的最后位檢測(cè)到顯性位時(shí)，不將其理解為形式錯(cuò)誤最后位檢測(cè)到顯性位時(shí)，不將其理解為形式錯(cuò)誤。“錯(cuò)誤激活錯(cuò)誤激活”節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：可正常參：可正常參與

12、總線通信，并在檢測(cè)到錯(cuò)誤與總線通信，并在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)出一個(gè)活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志。時(shí)，發(fā)出一個(gè)活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志。 “錯(cuò)誤認(rèn)可錯(cuò)誤認(rèn)可”節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：不應(yīng)發(fā)送：不應(yīng)發(fā)送活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志，并參與總線通活動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志，并參與總線通信，但在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)送信，但在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)，發(fā)送一個(gè)認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志。認(rèn)可錯(cuò)誤一個(gè)認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志。認(rèn)可錯(cuò)誤標(biāo)志由標(biāo)志由6個(gè)連續(xù)的隱性位組成個(gè)連續(xù)的隱性位組成 “總線脫離總線脫離”節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)節(jié)：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)由于請(qǐng)求故障界定實(shí)體而對(duì)點(diǎn)由于請(qǐng)求故障界定實(shí)體而對(duì)總線處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，其處于總線處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，其處于“總線脫離總線脫離”狀態(tài)狀態(tài)。圖3-10節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤狀態(tài)轉(zhuǎn)換(1)物理層結(jié)構(gòu)物理層結(jié)構(gòu) (2

13、)位時(shí)間位時(shí)間 (3)同步同步圖3-11物理層結(jié)構(gòu)圖3-12正常位時(shí)間的組成1)在一個(gè)位時(shí)間內(nèi)僅允許一種同步。在一個(gè)位時(shí)間內(nèi)僅允許一種同步。2)只有先前采樣點(diǎn)檢測(cè)到的數(shù)值只有先前采樣點(diǎn)檢測(cè)到的數(shù)值(先前讀總線先前讀總線數(shù)值數(shù)值)不同于邊沿后即現(xiàn)的總線數(shù)值時(shí)，邊沿才不同于邊沿后即現(xiàn)的總線數(shù)值時(shí)，邊沿才被用于同步。被用于同步。3)總線空閑期間，當(dāng)存在隱性至顯性的跳變沿總線空閑期間，當(dāng)存在隱性至顯性的跳變沿時(shí)，即完成硬同步。時(shí)，即完成硬同步。4)所有滿足規(guī)則所有滿足規(guī)則1)和和2)的其他隱性至顯性的跳的其他隱性至顯性的跳變沿和在低位速率情況下，選擇的顯性至隱性變沿和在低位速率情況下，選擇的顯性至隱性

14、跳變沿將被用于重同步；若只有隱性至顯性沿跳變沿將被用于重同步；若只有隱性至顯性沿被用于重同步，由于具有正相位的隱性至顯性被用于重同步，由于具有正相位的隱性至顯性跳變沿，發(fā)送器將不完成重同步。跳變沿，發(fā)送器將不完成重同步。1. B類通信協(xié)議與類通信協(xié)議與C類通信協(xié)議類通信協(xié)議互聯(lián)互聯(lián)2.通用工作負(fù)荷通用工作負(fù)荷特性特性3.低速車身控制系統(tǒng)實(shí)施高速的低速車身控制系統(tǒng)實(shí)施高速的CAN協(xié)議協(xié)議圖3-13網(wǎng)關(guān)處理內(nèi)容圖3-14轎車CAN與SAE J1850網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)SAE J1939由美國由美國SAE組織維護(hù)和推廣，組織維護(hù)和推廣，其特其特點(diǎn)如下：點(diǎn)如下：1)以以CAN 2.0B協(xié)議為基礎(chǔ)協(xié)議為基礎(chǔ)，物理

15、層標(biāo)準(zhǔn)與，物理層標(biāo)準(zhǔn)與ISO 11898規(guī)范兼容，并采用符合該規(guī)范的規(guī)范兼容，并采用符合該規(guī)范的CAN控制控制器和收發(fā)器。通信速率最高可達(dá)器和收發(fā)器。通信速率最高可達(dá)250Kbit/s。2)采用協(xié)議數(shù)據(jù)單元采用協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)傳送信息傳送信息，每個(gè)，每個(gè)PDU相當(dāng)于相當(dāng)于CAN協(xié)議中的一幀協(xié)議中的一幀。3)利用利用CAN 2.0B擴(kuò)展幀格式擴(kuò)展幀格式的的29位標(biāo)志符定義位標(biāo)志符定義每一個(gè)每一個(gè)PDU的含義以及的含義以及PDU的優(yōu)先級(jí)。的優(yōu)先級(jí)。4)J1939協(xié)議協(xié)議主要作為汽車中應(yīng)用的通信協(xié)議，主要作為汽車中應(yīng)用的通信協(xié)議，對(duì)汽車中應(yīng)用到的各類參數(shù)都進(jìn)行了規(guī)定，參對(duì)汽車中應(yīng)用到的各類參數(shù)

16、都進(jìn)行了規(guī)定，參數(shù)的規(guī)定符合數(shù)的規(guī)定符合ISO 11992標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。一、一、CAN的基本的基本組成組成二、數(shù)據(jù)傳輸原理二、數(shù)據(jù)傳輸原理圖3-20CAN接線80C51單片機(jī)SJA1000CAN控制器PCA2C250CAN收發(fā)器1.電控電控單元單元2. CAN控制器控制器3. CAN收發(fā)器收發(fā)器4.數(shù)據(jù)傳遞數(shù)據(jù)傳遞終端終端5. CAN總線總線圖3-19CAN的基本組成圖3-21CAN網(wǎng)絡(luò)框架圖3-22帶有CAN收發(fā)功能的電控單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)CAN控制器由一塊可編程芯片上的邏輯電路組控制器由一塊可編程芯片上的邏輯電路組成成，實(shí)現(xiàn)通信模型中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功，實(shí)現(xiàn)通信模型中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能，并

17、對(duì)外提供與電控單元的物理接口。通過能，并對(duì)外提供與電控單元的物理接口。通過對(duì)對(duì)CAN控制器編程，可設(shè)置其工作方式，控制控制器編程，可設(shè)置其工作方式，控制其工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，以它為基其工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，以它為基礎(chǔ)建立應(yīng)用層礎(chǔ)建立應(yīng)用層。圖3-23與TX線耦合的收發(fā)器表3-8收發(fā)器的特點(diǎn)狀態(tài)晶體管是否有源電阻狀態(tài)總線電平1截止?fàn)顟B(tài)(開關(guān)未接合)無源高10接通狀態(tài)(開關(guān)接合)有源低0(1)分離終端分離終端 (2)多終端多終端 (3)單終端單終端 (4)非匹配終端非匹配終端表3-9收發(fā)器狀態(tài)與總線電壓收發(fā)器A收發(fā)器B收發(fā)器C總線電壓1111（5V）1100（0V）1010（0V

18、）1000（0V）0110（0V）0100（0V）0010（0V）0000（0V）圖3-25分離終端連接方式圖3-26多終端連接方式在某些情況下，僅僅只有一個(gè)終端電阻在某些情況下，僅僅只有一個(gè)終端電阻(124或或62)位于主節(jié)點(diǎn)中。從位于主節(jié)點(diǎn)中。從CAN位定時(shí)要求方面考位定時(shí)要求方面考慮，系統(tǒng)配置應(yīng)確保安全。慮，系統(tǒng)配置應(yīng)確保安全。采用單終端接法的采用單終端接法的網(wǎng)絡(luò)總線長(zhǎng)度將小于正常終端接法總線長(zhǎng)度的網(wǎng)絡(luò)總線長(zhǎng)度將小于正常終端接法總線長(zhǎng)度的50。該接法使終端電阻與線路的特性阻抗不匹配，該接法使終端電阻與線路的特性阻抗不匹配，以以減少對(duì)線路雙絞的要求，減少對(duì)線路雙絞的要求，在同等配置下可增在

19、同等配置下可增加驅(qū)動(dòng)能力或降低功耗。其終端電阻阻值高于加驅(qū)動(dòng)能力或降低功耗。其終端電阻阻值高于電纜的特性阻抗值，要求系統(tǒng)配置能確保安全。電纜的特性阻抗值，要求系統(tǒng)配置能確保安全。與采用標(biāo)準(zhǔn)終端接法相比，當(dāng)終端電阻增大時(shí)，與采用標(biāo)準(zhǔn)終端接法相比，當(dāng)終端電阻增大時(shí)，相應(yīng)的總線延時(shí)會(huì)急劇增加，位速率急劇降低相應(yīng)的總線延時(shí)會(huì)急劇增加，位速率急劇降低。圖3-27CAN數(shù)據(jù)傳輸線1.信息格式轉(zhuǎn)換與請(qǐng)求發(fā)送信息格式轉(zhuǎn)換與請(qǐng)求發(fā)送信息信息2.發(fā)送開始發(fā)送開始(總線空閑判斷總線空閑判斷)3.發(fā)送發(fā)送信息信息4.接收接收過程過程5.位仲裁位仲裁圖3-28CAN數(shù)據(jù)格式圖3-29總線空閑判斷圖3-30發(fā)送信息1)第

20、一步：檢查信息是否正確第一步：檢查信息是否正確(監(jiān)控層監(jiān)控層)。2)第二步：檢查信息是否可用第二步：檢查信息是否可用(接收層接收層)。圖3-31信息接收(1)位仲裁的特點(diǎn)位仲裁的特點(diǎn) (2)位仲裁實(shí)施過程位仲裁實(shí)施過程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理時(shí)，必須快速傳送數(shù)據(jù)必須快速傳送數(shù)據(jù)，因此，要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度。因此，要求數(shù)據(jù)的物理傳輸通路有較高的速度。在幾個(gè)站同時(shí)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，要求快速地進(jìn)在幾個(gè)站同時(shí)需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，要求快速地進(jìn)行總線分配。行總線分配。CAN總線以報(bào)文為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)總線以報(bào)文為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，報(bào)文的優(yōu)先級(jí)結(jié)合在傳送，報(bào)文的優(yōu)先級(jí)結(jié)合在11位標(biāo)識(shí)符中

21、，最位標(biāo)識(shí)符中，最低二進(jìn)制數(shù)的標(biāo)識(shí)符具有最高的優(yōu)先級(jí)低二進(jìn)制數(shù)的標(biāo)識(shí)符具有最高的優(yōu)先級(jí)。圖3-35信息發(fā)送過程表3-10信息與標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符十六進(jìn)制二進(jìn)制發(fā)動(dòng)機(jī) 1280010 1000 0000ABS1A0010 1010 0000組合儀表320011 0010 0000轉(zhuǎn)向角傳感器 10C2000 1100 0000自動(dòng)變速器 1440100 0100 0000一、一、CAN控制器控制器二、二、CAN收發(fā)器收發(fā)器1. CAN獨(dú)立控制器獨(dú)立控制器SJA10002. CAN集成電控單元集成電控單元P8xC591(1)SJA1000的特點(diǎn)的特點(diǎn)(2)SJA1000的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) (3)SJA1000

22、的工作模式的工作模式1)與與PCA82C200獨(dú)立的獨(dú)立的CAN控制器端子兼容、控制器端子兼容、電氣兼容，具有電氣兼容，具有PCA82C200模式，即默認(rèn)的模式，即默認(rèn)的BasicCAN模式。模式。2)擴(kuò)展的接收緩沖器為擴(kuò)展的接收緩沖器為64B，先進(jìn)先出，先進(jìn)先出(FIFO)。3)與與CAN 2.OB協(xié)議兼容協(xié)議兼容(PCA82C200兼容模式兼容模式中的無源擴(kuò)展結(jié)構(gòu)中的無源擴(kuò)展結(jié)構(gòu))，同時(shí)支持，同時(shí)支持11位和位和29位識(shí)別位識(shí)別碼碼4)位速率可達(dá)位速率可達(dá)1Mbits。5)24MHz時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率。6)對(duì)應(yīng)不同電控單元的接口對(duì)應(yīng)不同電控單元的接口。7)可編程的可編程的CAN收發(fā)器配置。

23、收發(fā)器配置。8)溫度適應(yīng)范圍擴(kuò)大溫度適應(yīng)范圍擴(kuò)大(-40+125)。9)PeliCAN模式擴(kuò)展功能包括：可讀寫訪問的錯(cuò)模式擴(kuò)展功能包括：可讀寫訪問的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器，可編程的錯(cuò)誤報(bào)警限制寄存器，最近誤計(jì)數(shù)器，可編程的錯(cuò)誤報(bào)警限制寄存器，最近一次錯(cuò)誤代碼寄存器，對(duì)每一個(gè)一次錯(cuò)誤代碼寄存器，對(duì)每一個(gè)CAN總線錯(cuò)誤的總線錯(cuò)誤的中斷，具體控制位控制的仲裁丟失中斷，單次發(fā)中斷，具體控制位控制的仲裁丟失中斷，單次發(fā)送無重發(fā)，只聽模式送無重發(fā)，只聽模式(無確認(rèn)、無活動(dòng)的出錯(cuò)標(biāo)無確認(rèn)、無活動(dòng)的出錯(cuò)標(biāo)志志)，支持熱插拔，支持熱插拔(軟件位速率檢測(cè)軟件位速率檢測(cè))，接收過濾器，接收過濾器擴(kuò)展擴(kuò)展(4B代碼、代碼、4B屏

24、蔽屏蔽)和自身報(bào)文接收和自身報(bào)文接收(自接收請(qǐng)自接收請(qǐng)求求)。圖3-36SJA1000結(jié)構(gòu)框圖圖3-37SJA1000插接器端子布置1)BasicCAN模式模式2)PeliCAN模式模式3)命令寄存器命令寄存器4)主要電氣參數(shù)主要電氣參數(shù) BasicCAN地址分配地址分配。SJA1000的地址區(qū)包括的地址區(qū)包括控制段和報(bào)文緩沖區(qū)?？刂贫蔚某跏蓟d入是通控制段和報(bào)文緩沖區(qū)?？刂贫蔚某跏蓟d入是通過被編程配置通信參數(shù)過被編程配置通信參數(shù)(如，位時(shí)序如，位時(shí)序)，單片機(jī)通，單片機(jī)通過控制段控制過控制段控制CAN總線通信。初始化時(shí)，總線通信。初始化時(shí)，CLKOUT信號(hào)被單片機(jī)編程指定一個(gè)值。信號(hào)被單片

25、機(jī)編程指定一個(gè)值。 寄存器復(fù)位模式配置寄存器復(fù)位模式配置。檢測(cè)到有復(fù)位請(qǐng)求后，。檢測(cè)到有復(fù)位請(qǐng)求后，將終止當(dāng)前接收發(fā)送的報(bào)文而進(jìn)入復(fù)位模式。將終止當(dāng)前接收發(fā)送的報(bào)文而進(jìn)入復(fù)位模式。當(dāng)向復(fù)位位傳送了當(dāng)向復(fù)位位傳送了“1-0”的下降沿，的下降沿，CAN控制器控制器將返回工作模式。寄存器復(fù)位值見表將返回工作模式。寄存器復(fù)位值見表3-13。 控制寄存器控制寄存器(CR)?？刂萍拇嫫鞯膬?nèi)容用于改?？刂萍拇嫫鞯膬?nèi)容用于改變變CAN控制器的行為，這些位被單片機(jī)設(shè)置或控制器的行為，這些位被單片機(jī)設(shè)置或復(fù)制，并對(duì)控制寄存器進(jìn)行讀復(fù)制，并對(duì)控制寄存器進(jìn)行讀/寫操作?？刂萍膶懖僮??？刂萍拇嫫鞲魑坏墓δ苷f明見表存器各

26、位的功能說明見表3-14。表3-19ACR的位分配(CAN地址4)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0AC7AC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 命令寄存器命令寄存器(CMR)。命令位初始化。命令位初始化SJA1000傳輸層上的動(dòng)作。命令寄存器只寫傳輸層上的動(dòng)作。命令寄存器只寫存儲(chǔ)器，若讀該地址，返回值為存儲(chǔ)器，若讀該地址，返回值為1111 1111。兩條命令之間至少有一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，兩條命令之間至少有一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期，內(nèi)部時(shí)鐘的頻率是外部振蕩頻率的內(nèi)部時(shí)鐘的頻率是外部振蕩頻率的1/2。命。命令寄存器各位的功能說明見表令寄存器各位的功能說明見表3-15。 狀

27、態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器(SR)。狀態(tài)寄存器的內(nèi)容反。狀態(tài)寄存器的內(nèi)容反映映SJA1000的狀態(tài)，為只讀存儲(chǔ)器。狀態(tài)寄的狀態(tài)，為只讀存儲(chǔ)器。狀態(tài)寄存器各位的功能說明見表存器各位的功能說明見表3-16。 中斷寄存器中斷寄存器(IR)。中斷寄存器允許中斷中斷寄存器允許中斷源識(shí)別，為源識(shí)別，為只讀存儲(chǔ)只讀存儲(chǔ)器。器。 發(fā)送緩沖區(qū)列表發(fā)送緩沖區(qū)列表。發(fā)送緩沖區(qū)列表見表發(fā)送緩沖區(qū)列表見表3-18。緩沖器用于存儲(chǔ)。緩沖器用于存儲(chǔ)單片機(jī)要單片機(jī)要SJA1000發(fā)送發(fā)送的信息，分為描述符的信息，分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。圖3-39RXFIFO中的報(bào)文存儲(chǔ) 接收緩沖器接收緩沖器。接收緩沖器是。接收緩沖器是RX

28、FIFO中可中可訪問的部分，位于訪問的部分，位于CAN地址的地址的2029之間，之間，其全部列表與發(fā)送緩沖器類似。其全部列表與發(fā)送緩沖器類似。RXFIFO共有共有64B的信息空間的信息空間(接收緩沖器當(dāng)前的可用信息是接收緩沖器當(dāng)前的可用信息是信息信息1)，如圖，如圖3-39所示。所示。 驗(yàn)收濾波器。在驗(yàn)收濾波器的幫助下，驗(yàn)收濾波器。在驗(yàn)收濾波器的幫助下，CAN控制器允許控制器允許RXFIFO只接收與識(shí)別碼和驗(yàn)只接收與識(shí)別碼和驗(yàn)收濾波器中預(yù)設(shè)值一致的信息。驗(yàn)收濾波器通收濾波器中預(yù)設(shè)值一致的信息。驗(yàn)收濾波器通過驗(yàn)收代碼寄存器和驗(yàn)收屏蔽寄存器定義過驗(yàn)收代碼寄存器和驗(yàn)收屏蔽寄存器定義。 PeliCAN

29、地址列表地址列表 模式寄存器模式寄存器(MOD) 命令寄存器命令寄存器(CMR) 狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器 中斷寄存器中斷寄存器 中斷使能寄存器中斷使能寄存器(IER) 仲裁丟失捕捉寄存器仲裁丟失捕捉寄存器(ALC) 錯(cuò)誤代碼捕捉寄存器錯(cuò)誤代碼捕捉寄存器(ECC) 錯(cuò)誤報(bào)警限制寄存器錯(cuò)誤報(bào)警限制寄存器(EMLR) RX出錯(cuò)計(jì)數(shù)寄存器出錯(cuò)計(jì)數(shù)寄存器(RXERR)（11）TX出錯(cuò)計(jì)數(shù)寄存器出錯(cuò)計(jì)數(shù)寄存器(TXERR)（12）發(fā)送緩沖器的描述符區(qū)）發(fā)送緩沖器的描述符區(qū)（13）接收緩沖器）接收緩沖器（14）驗(yàn)收濾波器）驗(yàn)收濾波器（15）RX信息計(jì)數(shù)器（信息計(jì)數(shù)器（RMC）(16)RX緩沖器起始地址寄存器緩

30、沖器起始地址寄存器(RBSA)CAN控制寄存器的內(nèi)部寄存器以外部寄存器控制寄存器的內(nèi)部寄存器以外部寄存器的形式存在，的形式存在，而作為片內(nèi)內(nèi)存使用而作為片內(nèi)內(nèi)存使用。由于。由于CAN控制器可工作在不同模式控制器可工作在不同模式(工作復(fù)位工作復(fù)位)，因此必須區(qū)分不同的內(nèi)部地址定義。從因此必須區(qū)分不同的內(nèi)部地址定義。從CAN地址地址32開始所有的內(nèi)部開始所有的內(nèi)部RAM80B被映像為被映像為CPU的接口。的接口。PeliCAN的地址分配見表的地址分配見表3-21。模式寄存器用于改變模式寄存器用于改變CAN控制器的行為方式，控制器的行為方式，CPU將控制寄存器作為讀將控制寄存器作為讀/寫寄存器，可設(shè)

31、置寫寄存器，可設(shè)置這些位，保留位讀值為邏輯這些位，保留位讀值為邏輯0。表3-23模式寄存器的復(fù)位值位符號(hào)MOD7SMAFMSTMLOMRM硬件復(fù)位值0（保留） 0（喚醒） 0（雙向） 0（正常） 0（正常） 1（當(dāng)前）軟件置MOD0=1或總線關(guān)閉0（保留） 0（喚醒）表3-25命令寄存器的復(fù)位值位符號(hào)MOD75SRRCDORRBATTR硬件復(fù)位值0（保留） 0（空缺） 0（無動(dòng)作）0（無動(dòng)作）0（空缺） 0（空缺）軟件置MOD0=1或總線關(guān)閉0（保留） 0（空缺） 0（無動(dòng)作）0（無動(dòng)作）0（空缺）表3-27狀態(tài)寄存器的復(fù)位值與含義位符號(hào)BSESTSRSTCSTBSDOSRBS硬件復(fù)位值0(總

32、線開啟)0(OK)1(等待空閑)0(等待空閑)1(完成)1(釋放)0(空缺)0(空)軟件置MOD0=1或總線關(guān)閉1(等待空閑)0(等待空閑)1(釋放)0(空缺)中斷寄存器用于識(shí)別中斷源，為只讀存儲(chǔ)器。中斷寄存器用于識(shí)別中斷源，為只讀存儲(chǔ)器。當(dāng)寄存器的一位或多位被置當(dāng)寄存器的一位或多位被置1時(shí)，將時(shí)，將CAN中斷中斷通知通知CPU，CPU將除接收中斷位外的所有位將除接收中斷位外的所有位復(fù)位復(fù)位。中斷使能中斷使能寄存器為寄存器為可讀可讀/寫存儲(chǔ)器寫存儲(chǔ)器。表3-30仲裁丟失捕捉寄存器各位的功能說明(CAN地址11)位符號(hào)名稱值 與 功 能ALC5ALC7保留ALC0ALC4，這5位的編碼數(shù)值對(duì)應(yīng)仲

33、裁丟失的位置，如00010對(duì)應(yīng)仲裁丟失在標(biāo)識(shí)碼的BIT3；01010對(duì)應(yīng)仲裁丟失在標(biāo)識(shí)碼的BIT11ALC4BITN04第4位ALC3BITN03第3位ALC2BITN02第2位ALC1BITN01第1位ALC0BITN00第0位圖3-40仲裁丟失位說明表3-31錯(cuò)誤代碼捕捉寄存器各位的功能說明(CAN地址12)位符號(hào)名稱值功能ECC7ERRC1錯(cuò)誤代碼1ECC6ERRC0錯(cuò)誤代碼0ECC5DIR方向1RX：接收時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤0TX：發(fā)送時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤ECC4SEG4段4位ECC0ECC4組合編碼具有不同的功能，見表3 32位ECC.0ECC.4組合編碼具有不同的功能，見表3-32ECC3SEG3

34、段3ECC2SEG2段2ECC1SEG1段1ECC0SEG0段0表3-33錯(cuò)誤報(bào)警限制寄存器各位的功能說明(CAN地址13)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0EMLR7EMLR6EMLR5EMLR4EMLR3EMLR2EMLR1EMLR0表3-34RXERR各位的功能說明(CAN地址14)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0RXERR7RXERR6RXERR5RXERR4RXERR3RXERR2RXERR1RXERR0表3-35TXERR各位的功能說明(CAN地址15)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0TX

35、ERR7TXERR7TXERR7TXERR7TXERR7TXERR7TXERR7TXERR7圖3-41標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀格式配置在發(fā)送緩沖器中的列表圖3-42RXFIFO中的信息存儲(chǔ)注：接收緩沖器中當(dāng)前的可用信息是信息1。圖3-43接收標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文時(shí)的單個(gè)濾波器配置圖3-44接收擴(kuò)展幀報(bào)文時(shí)的單個(gè)濾波器配置圖3-45接收標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文的雙濾波器配置圖3-46接收擴(kuò)展幀報(bào)文的雙濾波器配置 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器0(BTR0) 總線定時(shí)寄存器總線定時(shí)寄存器1(BTR1) SJA1000的的BRP計(jì)算計(jì)算 輸出控制寄存器輸出控制寄存器(OCR) 時(shí)鐘分頻寄存器時(shí)鐘分頻寄存器(CDR)表3-36TX幀信息

36、(SFF)(CAN地址16)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0FRTDLCDLCDLCDLCBIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SJW1SJW0BRP5BRP4BRP3BRP2BRP1BRP0表3-55BTR0各位的功能說明(CAN地址6)表3-56BTR1各位的功能說明(CAN地址7)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0SAMTSEG22TSEG21TSEG20TSEG13TSEG12TSEG11TSEG10圖3-47一個(gè)位周期的整體結(jié)構(gòu)1個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘1個(gè)位周期則設(shè)置BTR0和BTR1參數(shù)后，實(shí)際傳輸?shù)牟ㄌ芈?/p>

37、范圍表3-58OCR各位的功能說明(CAN地址8)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0OCTP1OCTN1OCPOL1OCTP0OCTN0OCPOL0OCMODE1OCMODE0圖3-48收發(fā)器的輸入/輸出控制邏輯表3-61CDR各位的功能說明(CAN地址31)BIT7BIT6BIT5BIT4BIT3BIT2BIT1BIT0CAN模式CBPRXINTEN關(guān)閉時(shí)鐘CD2CD1CD0圖3-49時(shí)鐘輸出模式圖3-50雙相輸出時(shí)序配置(輸出控制寄存器為F8H)SJA1000的主要電氣參數(shù)見表的主要電氣參數(shù)見表3-63。表3-63SJA1000的主要電氣參數(shù)參數(shù)條件最小值最大

38、值電源電壓（）/V4555除TX0和TX1之外所有端子的輸入/輸出電流（/）/mA4TX0和TX1共消耗電流（Sink）/mA30TX0和TX1源電流之和（Souce）/mA-20操作環(huán)境溫度（）/-40125儲(chǔ)存溫度（）/-65150(1)硬件構(gòu)成及其功能硬件構(gòu)成及其功能 (2)存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)圖3-51P8xC591功能框圖1)程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3)I/O結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)P8xC591包含包含16KB內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，可使用內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，可使用外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展到外部存儲(chǔ)器擴(kuò)展到64KB。當(dāng)當(dāng)EA為高電平時(shí)，為高電平時(shí)，P8xC591從內(nèi)部從內(nèi)部ROM讀取地址，除非地址超讀取

39、地址，除非地址超過過3FFFH。地址。地址4000HFFFFH取自外部程取自外部程序存儲(chǔ)器。序存儲(chǔ)器。EA在復(fù)位時(shí)鎖存，復(fù)位之后不用在復(fù)位時(shí)鎖存，復(fù)位之后不用考慮。對(duì)于考慮。對(duì)于ROM和和EPROM的的P8xC591，器件，器件執(zhí)行防范措施，以確保不會(huì)被非法的程序存儲(chǔ)執(zhí)行防范措施，以確保不會(huì)被非法的程序存儲(chǔ)器讀取器讀取。分分4個(gè)獨(dú)立部分個(gè)獨(dú)立部分，即低，即低128B RAM(地址地址00H7FH，可直接和間接尋址，可直接和間接尋址)、高、高128B RAM(地地址址80HFFH，為間接尋址，為間接尋址)、128B特殊功能特殊功能寄存器寄存器(SFR，地址，地址80HFFH，只能直接尋址，只能直

40、接尋址)和和256B輔助輔助AUX-RAM(地址地址00HFFH)，通，通過過MOVX間接尋址且間接尋址且EXTRAM位清零位清零。 P0與與80C51電控單元功能相同。復(fù)位后，電控單元功能相同。復(fù)位后，P0口口特殊功能寄存器為特殊功能寄存器為FFH。P0還提供復(fù)用的低位地還提供復(fù)用的低位地址和數(shù)據(jù)總線，用于擴(kuò)展址和數(shù)據(jù)總線，用于擴(kuò)展P8xC591的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備。和外圍設(shè)備。 P1支持幾種可選功能，具有不同的支持幾種可選功能，具有不同的I/O狀態(tài)。狀態(tài)。在復(fù)位后，在復(fù)位后，P1.0和和P1.1為高電平，而為高電平，而P1.2P1.7為高阻態(tài)為高阻態(tài)(三態(tài)三態(tài))。 P2與與8

41、0C51電控單元功能相同。復(fù)位后，電控單元功能相同。復(fù)位后，P1口口特殊功能寄存器為特殊功能寄存器為FFH；P2還提供復(fù)用的高位地還提供復(fù)用的高位地址和數(shù)據(jù)總線，用于擴(kuò)展址和數(shù)據(jù)總線，用于擴(kuò)展P8xC591電控單元功能電控單元功能的外部存儲(chǔ)器和域外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。的外部存儲(chǔ)器和域外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 P3與與80C51電控單元功能相同。復(fù)位后電控單元功能相同。復(fù)位后,P3口口特殊功能寄存器為特殊功能寄存器為FFH。CAN收發(fā)器收發(fā)器PCA82C2502. CAN收發(fā)器收發(fā)器TJA10403. PCA82C250/251與與TJA1040、TJA1050的比的比較和升級(jí)較和升級(jí)4.工作模式工作模式5.

42、互操作性互操作性6.硬件問題硬件問題(1)PCA82C250的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)(2)PCA82C250的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) (3)PCA82C250的工作原理的工作原理1)與與ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。2)高速率高速率(1Mbit/s)。3)采用斜率控制，降低射頻干擾采用斜率控制，降低射頻干擾(RFI)。4)具有抗汽車環(huán)境下的瞬間干擾和保護(hù)總線的具有抗汽車環(huán)境下的瞬間干擾和保護(hù)總線的能力。能力。5)低電流待機(jī)模式。低電流待機(jī)模式。6)在在24V系統(tǒng)中防止電池對(duì)搭鐵短路。系統(tǒng)中防止電池對(duì)搭鐵短路。7)過熱保護(hù)。過熱保護(hù)。8)未上電時(shí)，節(jié)點(diǎn)不會(huì)干擾總線。未上電時(shí)，節(jié)點(diǎn)不會(huì)干擾總線。9

43、)總線至少可連接總線至少可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)個(gè)節(jié)點(diǎn)。表3-64PCA82C250基本性能參數(shù)參數(shù)條件最小值典型值最大值電源電壓（）/V4555電源電流（）/mA顯性位，V1=1V70隱性位，V1=4V14待機(jī)模式01017CAN H、CAN L端子直流電壓（）/V055V-818差動(dòng)總線電壓（V）/VV1=1V1530差動(dòng)輸入電壓（隱性值）（）/V非待機(jī)模式-1004表3-64PCA82C250基本性能參數(shù)差動(dòng)輸入電壓（顯性值）（）/V非待機(jī)模式1050傳播延遲（）/ ns高速模式50工作環(huán)境溫度（）/40120圖3-52CAN收發(fā)器PCA82C250PCA82C250驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部具有限流電路驅(qū)

44、動(dòng)電路內(nèi)部具有限流電路，可防，可防止發(fā)送輸出級(jí)對(duì)電源、搭鐵或負(fù)載短路。當(dāng)短止發(fā)送輸出級(jí)對(duì)電源、搭鐵或負(fù)載短路。當(dāng)短路出現(xiàn)時(shí)功耗增加，可避免損壞輸出級(jí)。若結(jié)路出現(xiàn)時(shí)功耗增加，可避免損壞輸出級(jí)。若結(jié)溫超過溫超過160，則兩個(gè)發(fā)送器輸出端極限電流將，則兩個(gè)發(fā)送器輸出端極限電流將減小。由于發(fā)送器是功耗的主要部分，因而限減小。由于發(fā)送器是功耗的主要部分，因而限制了芯片的溫升，器件的其他部分將繼續(xù)工作。制了芯片的溫升，器件的其他部分將繼續(xù)工作。PCA82C250采用雙線差分驅(qū)動(dòng)，有助于采用雙線差分驅(qū)動(dòng)，有助于抑止汽抑止汽車在惡劣電氣環(huán)境下受到的瞬變干擾車在惡劣電氣環(huán)境下受到的瞬變干擾。圖3-53TJA10

45、40功能框圖(1)正常模式正常模式收發(fā)器通過總線收發(fā)器通過總線CAN-H和和CAN-L發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。(2)待機(jī)模式待機(jī)模式發(fā)送器和接收器都關(guān)閉，只用低發(fā)送器和接收器都關(guān)閉，只用低功耗的差動(dòng)收發(fā)器監(jiān)控總線。功耗的差動(dòng)收發(fā)器監(jiān)控總線。 (3)分解網(wǎng)絡(luò)分解網(wǎng)絡(luò)分解網(wǎng)絡(luò)為分解網(wǎng)絡(luò)為0.5VCC的直流穩(wěn)壓源，的直流穩(wěn)壓源，只在正常模式中接通。只在正常模式中接通。 (4)喚醒喚醒在待機(jī)模式中，總線由低功耗的差動(dòng)在待機(jī)模式中，總線由低功耗的差動(dòng)比較器監(jiān)控比較器監(jiān)控。（5)過熱檢測(cè)過熱檢測(cè)收發(fā)器在過熱時(shí)會(huì)受到保護(hù)。若收發(fā)器在過熱時(shí)會(huì)受到保護(hù)。若實(shí)際連接點(diǎn)溫度超過了實(shí)際連接點(diǎn)溫度超過了165，

46、收發(fā)器會(huì)被禁止，收發(fā)器會(huì)被禁止，直到實(shí)際連接點(diǎn)溫度低于直到實(shí)際連接點(diǎn)溫度低于165后，后，TXD才會(huì)再才會(huì)再一次變成隱性。因此，收發(fā)器的振幅不會(huì)受到溫一次變成隱性。因此，收發(fā)器的振幅不會(huì)受到溫度漂移的影響。度漂移的影響。(6)TXD顯性超時(shí)功能顯性超時(shí)功能當(dāng)端子當(dāng)端子TXD由于硬件和由于硬件和/或軟件程序的錯(cuò)誤而被持續(xù)地置為低電平時(shí)，或軟件程序的錯(cuò)誤而被持續(xù)地置為低電平時(shí)，TXD顯性和斜率定時(shí)器電路可防止總線進(jìn)入持續(xù)顯性和斜率定時(shí)器電路可防止總線進(jìn)入持續(xù)的顯性狀態(tài)的顯性狀態(tài)(阻塞所有網(wǎng)絡(luò)通信阻塞所有網(wǎng)絡(luò)通信)。 (7)自動(dòng)防故障自動(dòng)防故障功能端子功能端子TXD提供了一個(gè)向提供了一個(gè)向VCC的上

47、拉，當(dāng)不的上拉，當(dāng)不使用端子使用端子TXD時(shí)，保持隱性電平。端子時(shí)，保持隱性電平。端子STB提供提供了一個(gè)向了一個(gè)向VCC的上拉，當(dāng)不使用端子的上拉，當(dāng)不使用端子STB時(shí)，使時(shí)，使收發(fā)器進(jìn)入待機(jī)模式收發(fā)器進(jìn)入待機(jī)模式。(1)PCA82C250/251與與TJA1040、TJA1050的比的比較較 (2)PCA82C250/251、TJA1050和和TJA1040插接插接器的端子布置器的端子布置表3-68TJA1040端子功能符號(hào)端子功能符號(hào)端子功能TXD1發(fā)送數(shù)據(jù)輸入SPLIT5共模穩(wěn)壓輸出GND2搭鐵CAN L6低電平CAN電壓輸入/輸出3電源電壓CAN H7高電平CAN電壓輸入/輸出RXD

48、4接收數(shù)據(jù)輸出STB8待機(jī)模式控制輸入TJA1040比比PCA82C250/251有以下改有以下改進(jìn)：進(jìn)：1)若不上電，則總線上完全無源。若不上電，則總線上完全無源。2)改良的抗電磁干擾改良的抗電磁干擾(EMI)性能。性能。3)改良的防電磁輻射性能。改良的防電磁輻射性能。4)在待機(jī)模式時(shí)，電流消耗非常低在待機(jī)模式時(shí)，電流消耗非常低(最最大大15A)。5)SPLIT端子代替端子代替Vref端子，有利于端子，有利于對(duì)總線的直流穩(wěn)壓對(duì)總線的直流穩(wěn)壓。圖3-54PCA82C250/251、TJA1050和TJA1040插接器的端子布置(1)正常正常(高速高速)模式模式 (2)待機(jī)模式待機(jī)模式 (3)斜

49、率控制模式斜率控制模式 (4)靜音模式靜音模式對(duì)于總線收發(fā)器，正常對(duì)于總線收發(fā)器，正常(高速高速)模式都相同模式都相同。從。從TXD輸入的數(shù)字位流被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬總線信輸入的數(shù)字位流被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬總線信號(hào)，同時(shí)總線收發(fā)器監(jiān)控總線，將模擬總線信號(hào)，同時(shí)總線收發(fā)器監(jiān)控總線，將模擬總線信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位流從號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位流從RXD輸出輸出。PCA82C250/251和和TJA1040提供了一個(gè)專用的提供了一個(gè)專用的待機(jī)模式，電流消耗減到最低待機(jī)模式，電流消耗減到最低(如如TJA1040最大最大為為15A，PCA82C250最大為最大為170A)。在待機(jī)模。在待機(jī)模式中，式中，TJA1

50、040和和PCA82C250/251發(fā)送器完全發(fā)送器完全禁能，禁能，TJA1040和和PCA82C250/251提供了與提供了與Babbling Idiot節(jié)點(diǎn)一致的靜音功能節(jié)點(diǎn)一致的靜音功能。只有只有PCA82C250/251提供斜率控制模式。通過提供斜率控制模式。通過RS端子和端子和GND之間的電平連接電阻調(diào)整斜率。之間的電平連接電阻調(diào)整斜率。TJA1050和和TJA1040的抗電磁干擾性比的抗電磁干擾性比PCA82C250/251提高了提高了20dB，可，可擺脫共模扼流擺脫共模扼流。TJA1050提供一個(gè)專用的靜音模式，發(fā)送器完提供一個(gè)專用的靜音模式，發(fā)送器完全禁能，以確保沒有信號(hào)能從全禁能，以確保沒有信號(hào)能從TXD發(fā)送至總線。發(fā)送至總線。如同如同TJA1040待機(jī)模式，該靜音模式可建立一待機(jī)模式，該靜音模式可建立一個(gè)個(gè)Babbling Idiot保護(hù)。靜音模式