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[導(dǎo)讀]工業(yè)4.0時代已經(jīng)到來,基于自主優(yōu)先級仲裁和錯誤重發(fā)機(jī)制的CAN總線應(yīng)用十分廣泛,相同的各種總線故障和問題也十分困擾工程師,其實最好的解決辦法就是產(chǎn)品前期設(shè)計要相對的嚴(yán)謹(jǐn),今天主要帶大家熟悉CAN總線的常用接口和布線規(guī)范。隨著CAN總線技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,不僅涉及汽車電子和軌道交通,還包括醫(yī)療器械、工業(yè)控制、智能家居和機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等,當(dāng)然我們的工程師也被各種奇葩的總線問題困擾,與其后期解決問題,不如前期有效規(guī)避。

工業(yè)4.0時代已經(jīng)到來,基于自主優(yōu)先級仲裁和錯誤重發(fā)機(jī)制的CAN總線應(yīng)用十分廣泛,相同的各種總線故障和問題也十分困擾工程師,其實最好的解決辦法就是產(chǎn)品前期設(shè)計要相對的嚴(yán)謹(jǐn),今天主要帶大家熟悉CAN總線的常用接口和布線規(guī)范。隨著CAN總線技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛,不僅涉及汽車電子和軌道交通,還包括醫(yī)療器械、工業(yè)控制、智能家居和機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等,當(dāng)然我們的工程師也被各種奇葩的總線問題困擾,與其后期解決問題,不如前期有效規(guī)避。

CAN總線接口已經(jīng)在CIA出版的標(biāo)準(zhǔn)CIA 303_1進(jìn)行明確規(guī)定,熟知接口定義有助于提高自身產(chǎn)品和其它設(shè)備兼容性。

1. DB_9端子

2. OPEN_5端子

3. M12端子

二、CAN總線布線規(guī)范

如果你是一個CAN總線的入門小白,下面的總線布線規(guī)范,你可能得收藏起來,在你組網(wǎng)布線的時候時不時拿出來看看,相信對你會非常有幫助。

1. CAN總線布線形式

1)“手牽手”式連接

手牽手布線是最基本的一種方式,需要注意的是在布線的時候電阻和電抗分配必須合理,一般要求在首尾兩端各配一個120歐的終端電阻,不可只接單端或不接。

2)“T”型連接

T型連接”的布線方式需要注意的是分支的長度,一般波特率在1M的情況下,分支長度最好不要超過0.3m,如果需要增加分支長度,可以降低通訊速率或者使用(CANbridge+)中繼器延長距離,

3)星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

對于星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來說需要注意的是每個分支的終端電阻的匹配,一般等距離分支終端電阻R=N(分支數(shù))*60即可,如果不等距,需要根據(jù)實際情況進(jìn)行匹配,星型組網(wǎng)一般推薦使用(CANHUB-AS4)集線器,能夠有效隔離子網(wǎng)絡(luò)的干擾,延長通訊距離。

現(xiàn)場總線CAN學(xué)名控制器局域網(wǎng),廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)控制領(lǐng)域里,是一種通訊距離遠(yuǎn),可連接節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)多,通訊延遲低的總線類型。那么,在應(yīng)用CAN總線的時候,我們都要遵守哪些規(guī)則呢?簡單來說下:

1、CAN高連CAN高,CAN低連CAN低。我們清楚,兩個CAN設(shè)備之間相互通訊,基本都是采用雙絞線或者是屏蔽雙絞線進(jìn)行連接的。既然叫雙絞線,那就是纏繞在一起的兩根線。其中一條,連接了兩根CAN設(shè)備的CAN高接口,另一根自然是連接兩個CAN設(shè)備的CAN低接口。不要連反了,連反了就沒有差分電壓信號了,CAN通訊也就沒了。

2、總線上距離最遠(yuǎn)的兩個節(jié)點(diǎn)連接120歐姆電阻模塊,為的是防止信號反射,干擾正常的CAN通訊。

3、相互通訊的兩個CAN設(shè)備,它們的通訊速率調(diào)整為一致,否則大家不在一個頻道,就沒辦法交流了。

CAN通訊協(xié)議是一個載波偵聽、基于報文優(yōu)先級碰撞檢測和仲裁(CSMA/CD+AMP)的多路訪問協(xié)議。CSMA的意思是總線上的每一個節(jié)點(diǎn)在企圖發(fā)送報文前,必須要監(jiān)聽總線,當(dāng)總線處于空閑時,才可發(fā)送。CD+AMP的意思是通過預(yù)定編程好的報文優(yōu)先級逐位仲裁來解決碰撞,報文優(yōu)先級位于每個報文的標(biāo)識域。更高級別優(yōu)先級標(biāo)識的報文總是能獲得總線訪問權(quán),即:標(biāo)識符中最后保持邏輯高電平的會繼續(xù)傳輸,因為它具有更高優(yōu)先級。

CAN是一個由國際化標(biāo)準(zhǔn)組織定義的串行通訊總線。最初是用于汽車工業(yè),使用兩根信號總線代替汽車內(nèi)復(fù)雜的走線。CAN總線具有高抗干擾性、自診斷和數(shù)據(jù)偵錯功能,這些特性使得CAN總線在各種工業(yè)場合廣泛使用,包括樓宇自動化、醫(yī)療和制造業(yè)。CAN通訊協(xié)議ISO-11898:2003標(biāo)準(zhǔn)介紹網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備間信息是如何傳遞的,以及符合開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)的哪些分層項。實際通訊是在連接設(shè)備的物理介質(zhì)中進(jìn)行,物理介質(zhì)的特性由模型中的物理層定義。ISO11898體系結(jié)構(gòu)定義七層,OSI模型中的最低兩層作為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層.

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