CAN收發(fā)器是連接CAN控制系統(tǒng)與CAN總線網(wǎng)絡(luò)的橋梁，當(dāng)選型CAN收發(fā)器時(shí)應(yīng)該注意哪些參數(shù)?本文將帶大家深入的了解收發(fā)器的每項(xiàng)參數(shù)與其在實(shí)際應(yīng)用中的意義。

1.輸入特性

對(duì)于隔離CAN收發(fā)器，輸入主要指連接CAN控制器一側(cè)的輸入特性，包含電源輸入與信號(hào)輸入。

根據(jù)控制器的CAN接口電壓可選擇3.3V或5V供電的CAN模塊，隔離CAN模塊正常輸入范圍為VCC±5%，主要考慮CAN總線電平能保持在典型值范圍內(nèi)，同時(shí)也使次級(jí)的CAN芯片工作在標(biāo)稱電源電壓附近。

對(duì)于單獨(dú)的CAN收發(fā)芯片，需要對(duì)芯片的VIO引腳接入與TXD信號(hào)電平相同的參考電壓，以匹配信號(hào)電平，若沒(méi)有VIO引腳，則應(yīng)保持信號(hào)電平與VCC保持一致。使用CTM系列隔離收發(fā)器時(shí)需要匹配TXD的信號(hào)電平與供電電壓一致，即3.3V標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器接口或5V標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器接口。

2.傳輸特性

CAN收發(fā)器的傳輸特性主要為三個(gè)參數(shù)：發(fā)送延遲、接收延遲、循環(huán)延遲。選擇CAN收發(fā)器時(shí)我們認(rèn)為其延遲參數(shù)越小越好，但小的傳輸延遲會(huì)帶來(lái)什么好處，是什么因素限定了CAN網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲?

圖 1 CAN收發(fā)器延遲特性

在CAN協(xié)議中，發(fā)送節(jié)點(diǎn)通過(guò)TXD發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，RXD也在監(jiān)測(cè)總線狀態(tài)。若RXD監(jiān)位與發(fā)送位不一致，則節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到一個(gè)位錯(cuò)誤。若在仲裁場(chǎng)監(jiān)測(cè)到的與實(shí)際發(fā)送不符，則節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送，即總線上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，該節(jié)點(diǎn)沒(méi)有獲得數(shù)據(jù)發(fā)送優(yōu)先權(quán)。同樣在數(shù)據(jù)校驗(yàn)和ACK響應(yīng)位，均需要RXD實(shí)時(shí)獲取到總線的數(shù)據(jù)狀態(tài)。比如網(wǎng)絡(luò)正常通訊中，排除節(jié)點(diǎn)異常，為了可靠接收到ACK響應(yīng)，就要保證ACK位在一定的時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)娇刂破鞯腞XD寄存器中，否則發(fā)送節(jié)點(diǎn)將檢測(cè)到一個(gè)應(yīng)答錯(cuò)誤。在1Mbps下設(shè)定采樣位置為70%。則從TXD發(fā)送，到RXD接收到ACK位，控制器會(huì)在ACK位時(shí)間起始的70%時(shí)間點(diǎn)采樣，即整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的循環(huán)延遲要小于700ns。在隔離CAN網(wǎng)絡(luò)中，這個(gè)參數(shù)主要由隔離器延遲，CAN驅(qū)動(dòng)器延遲，線纜長(zhǎng)度決定。因此小的延遲時(shí)間有助于ACK位的可靠采樣， 增長(zhǎng)總線長(zhǎng)度。如圖 2為使用CTM1051KAT收發(fā)器兩個(gè)節(jié)點(diǎn)通訊的ACK響應(yīng)。收發(fā)器固有的典型延遲時(shí)間約為120ns。

圖 2 CAN網(wǎng)絡(luò)ACK響應(yīng)

3.總線電平

在ISO11898-2規(guī)定的高速CAN網(wǎng)絡(luò)中，通常我們關(guān)心差分信號(hào)的幅值，這是總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。目前有少數(shù)支持3.3V供電的CAN收發(fā)芯片，可直接應(yīng)用于3.3V的控制系統(tǒng)中。由于CAN收發(fā)器的結(jié)構(gòu)特性，CANH、CANL電平與電源相關(guān)，雖然5V與3.3V工作電壓的CAN收發(fā)器輸出差分電平典型值相同，但3.3V收發(fā)器CANH、CANL相對(duì)于參考GND的幅值偏低，為2V左右，如TI的TCAN334。使用這兩種不同收發(fā)器組網(wǎng)，使用一般雙絞線或屏蔽雙絞線單點(diǎn)接地則完全可正常工作。若使用雙層屏蔽雙絞線，由于CANH、CANL、GND均為信號(hào)連接，則會(huì)因?yàn)閮煞N收發(fā)器的總線電壓對(duì)地幅值不同會(huì)造成通信異常。因此實(shí)際使用要避免其GND直接連接。

圖 3 收發(fā)器總線電平

4.顯性超時(shí)