CAN總線現(xiàn)場工程師的“萬金油”
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到現(xiàn)場解決CAN通訊問題，為了手到病除，致遠(yuǎn)電子的工程師除了隨時(shí)攜帶CANScope分析儀和不同阻值的電阻外，CAN網(wǎng)橋也是必備“萬金油”，它不但可以延長通訊距離、增加通訊節(jié)點(diǎn)，而且可以隔離干擾、修正波特率、改善波形、濾除/改變錯(cuò)誤數(shù)據(jù)
1．網(wǎng)橋簡介
can網(wǎng)橋是一種接收一側(cè)CAN消息發(fā)給另一CAN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)不同CAN網(wǎng)絡(luò)耦合的設(shè)備。在實(shí)際的工程應(yīng)用中經(jīng)?？梢钥吹?，但是一般只是作為延長通訊距離來使用。
圖1 CAN網(wǎng)橋
2．定位干擾原因
當(dāng)總線有干擾時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)的工程師能夠迅速定位，但是對于新手來說卻很麻煩。造成總線干擾的原因有很多，比如通過電磁輻射耦合到通訊電纜中、屏蔽線接地沒處理好、隔離了通訊沒有隔離電源等。通過下圖我們可以推導(dǎo)出，現(xiàn)場的干擾不是通過電磁輻射進(jìn)來，整車的網(wǎng)絡(luò)也沒有干擾，基本可以斷定干擾就是電機(jī)驅(qū)動器的CAN通訊沒隔離好。
圖2 定位干擾原因
3．隔離干擾源
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)很多的錯(cuò)誤幀，大部分的原因是干擾造成的。受到干擾后CAN的波形如下圖所示，網(wǎng)橋的兩路CAN已經(jīng)在內(nèi)部做了隔離，所以利用網(wǎng)橋可以很好的隔離干擾源。
圖3 CAN總線干擾波形
圖4 隔離后的效果
4．救急通訊波形
有的時(shí)候?yàn)橐驗(yàn)檫x擇不慎，使用一些不常見的收發(fā)器或者軟件設(shè)置不當(dāng)，出現(xiàn)了通訊信號的占空比不一樣，如下圖所示。但是客戶急于要樣機(jī)測試，這時(shí)候可以利用網(wǎng)橋可以巧妙的避免這個(gè)問題。當(dāng)然這個(gè)方法同樣適用于收發(fā)器硬件設(shè)計(jì)不當(dāng)，各種測試不通過等問題。由于網(wǎng)橋的容忍度比較高，所以網(wǎng)橋可以避免因?yàn)橐粋€(gè)節(jié)點(diǎn)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
圖5 通訊占空比異常
圖6 占空比調(diào)整過后的效果
5．CAN報(bào)文映射
由于CANopen、j1939、充電樁通訊協(xié)議以及其他的應(yīng)用層協(xié)議比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)幀定義種類繁多，在實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用中難免會遇到一些詭異報(bào)文。這種報(bào)文往往會讓其他節(jié)點(diǎn)誤動作，這時(shí)候使用網(wǎng)橋的CAN報(bào)文映射功能，可以濾掉不想要的報(bào)文，而且還可以轉(zhuǎn)換報(bào)文。
圖7 報(bào)文映射
6．改善拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
當(dāng)我們在觀察CAN總線波形的時(shí)候，有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)下列波形，不難發(fā)現(xiàn)此時(shí)主抗不連續(xù)造成信號反射。造成這個(gè)原因一般是終端電阻的位置加的地方不對，而總線拓?fù)浔容^復(fù)雜，無法確定終端的位置，這個(gè)時(shí)候可以用網(wǎng)橋改善網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，將網(wǎng)絡(luò)分成兩段較為簡單的兩段。
圖8 信號反射
圖9 加網(wǎng)橋過后的效果
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