关于CAN总线压降问题的几个问题

CAN总线压降问题电缆选择的要素

如果外部干扰比较弱CAN-bus总线压降问题中的短线(长度<上海科迎法电气科技有限公司官方网站查阅。

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  当总线压降问题有干扰时囿经验的工程师能够迅速定位,但是对于新手来说却很麻烦造成总线压降问题干扰的原因有很多。比如通过电磁辐射耦合到通讯电缆中、屏蔽线接地没处理好、隔离了通讯没有隔离电源等通过下图我们可以推导出,现场的干扰不是通过电磁辐射进来整车的网络也没有幹扰,基本可以断定干扰就是电机驱动器的CAN通讯没隔离好

  二、消除延时误差的方法

  ?为了减小延时,增加通讯距离和降低通讯錯误率我们可以采取以下措施:

  ?采用磁隔离的CTM1051方案设计接口收发电路;

  ?用较粗的导线代替细导线,标准为1.5线缆(延迟为5ns/m);

  ?使用镀金或镀银的线缆;

  ?增加网桥中继设备CANBridge延长通讯距离

  ?采用光纤传输,如致远电子的CANHUB-AF1S1同等波特率可延长1倍通讯距离。

  信号地也称为隔离地为使电子设备工作时有一个统一的参考电位,避免有害电磁场的干扰使设备稳定可靠的工作,设备中的信号电蕗统一参考地即CAN-GND。

  许多实际应用中设计者常直接将每个节点的参考地接于本地的大地,作为信号的返回地看似正常可靠的做法,却存在极大的隐患!

  信号地(CAN-GND)正确的接法主要分为两种:

  单屏蔽层线缆:如果线缆是单屏蔽层信号地理想接法是使用专门的信号線将所有节点信号地连接,起到参考地的作用但如果缺少信号地线,亦可将所有节点信号地都连接到屏蔽层但这样屏蔽效果亦差强人意。

  图3 带有屏蔽层双绞线

  图4 含信号地线双绞线连接方式

  图5 信号地与屏蔽层连接方式

  双屏蔽层线缆:当使用双层屏蔽电缆時需要将所有节点信号地连接到内屏蔽层,若使用非屏蔽线进行数据传输时请保持信号地管脚悬空处理。

  图6 双屏蔽层信号地处理方式

  所有节点信号地接到屏蔽层或者双屏蔽层的内层后屏蔽层处理方式注意为单点接地,不可多点接地否则会在信号地线上形成哋环流。

  另外单点接地时为了加大供电地和信号地之间的隔离电阻,阻止共地阻抗电路耦合产生的电磁干扰注意采用隔离浮地设計,通过阻容方式将屏蔽层与外壳隔离

  图7 未进行单点接地处理的报文受到电磁干扰

在CAN总线压降问题中存在5种错误类型它们互相并不排斥,下面简单介绍一下它们的区别、产生的原因及处理方法
位错误:向总线压降问题送出一位的某个节点同时也在监視总线压降问题,当监视到总线压降问题位的电平和送出的电平不同时则在该位时刻检测到一个位错误。但是在仲裁区的填充位流期间戓应答间隙送出隐性位而检测到显性位时不认为是错误位。送出认可错误标注的发送器在检测到显性位时也不认为是错误位。
填充错誤:在使用位填充方法进行编码的报文中出现了第6个连续相同的位电平时,将检 测出一个填充错误
CRC错误:CRC序列是由发送器CRC计算的结果组成嘚。接收器以和发送器相同的方法计算CRC如果计算的结果和接收到的CRC序列不同,则检测出一个CRC错误
形式错误: 当固定形式的位区中出现一個或多个非法位时,则检测到一个形式错误
应答错误:在应答间隙,发送器未检测到显性位时则由它检测出一个应答错误。
检测到出错條件的节点通过发送错误标志进行标定当任何节点检测出位错误、填充错误、形式错误或应答错误时,由该节点在下一位开始发送出错誤标志
当检测到CRC错误时。出错标志在应答界定符后面那一位开始发送.除非其他出错条件的错误标志已经开始发送
在CAN总线压降问题中,任何一个单元可能处于下列3种故障状态之一:错误激活状态(ErrorActive)、错误认可状态(Error Passitive)和总线压降问题关闭状态(Bus off)
错误激活单元可以照常参和总线压降问题通信,并且当检测到错误时送出一个活动错误标志。错误 认可节点可参和总线压降问题通信但是不允许送出活動错误标志。当其检测到错误时只能送出认可错 误标志,并且发送后仍为错误认可状态直到下一次发送初始化。总线压降问题关闭状態不允许单元对总 线有任何影响
为了界定故障,在每个总线压降问题单元中都设有2个计数:发送出错计数和接收出错计数这些 计数按照下列规则进行。
(1)接收器检查出错误时接收器错误计数器加1,除非所有检测错误是发送活动错误标志或超载标志期间的位错误
(2)接收器在送出错误标志后的第一位检查出显性位时,错误计数器加8
(3)发送器送出一个错误标志时,发送器错误计数器加8有两种情況例外:其一是如果发 送器为错误认可,由于未检测到显性位应答或检测到应答错误并且在送出其认可错误标志时,未检测到显性位;叧外一种情况是如果仲裁器件产生填充错误发送器送出一个隐性位错误标志,而检测到的是显性位除以上两种情况外,发送器错误计數器计数不改变
(4)发送器送出一个活动错误标志或超载标志时,检测到位错误则发送器错误计数器加8。
(5)在送出活动错误标志、認可错误标志或超载错误标志后任何节点都最多允许连续7个显性位。在检测到第11个连续显性位后或紧随认可错误标志检测到第8个连续嘚显性位,以及附加的8个连续的显性位的每个序列后每个发送器的发送错误计数都加8,并且每个接收器的接收错误计数也加8
(6)报文荿功发送后,发送错误计数减1除非计数值已经为0。
(7)报文成功发送后如果接收错误计数处于1~197之间,则其值减1;如果接收错误计数為0则仍保持为0;如果大于127,则将其值记为119~127之间的某个数值
(8)当发送错误计数等于或大于128,或接收错误汁数等于或大于128时节点进叺错误认,可状态,节点送出一个活动错误标志
(9)当发送错误计数器大于或等于256时,节点进入总线压降问题关闭状态
(1O)当发送错误計数和接收错误计数均小于或等于127时,错误认可节点再次变为错误激活节点
(11)在检测到总线压降问题上11个连续的隐性位发送128次后,总線压降问题关闭节点将变为2个错误计数器均为0的错误激活节点
(12)当错误计数器数值大于96时,说明总线压降问题被严重干扰
如果系统啟动期间仅有1个节点挂在总线压降问题上,此节点发出报文后将得不到应答,检查出错误并重复该报文此时该节点可以变为错误认可節点,但不会因此关闭总线压降问题

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参考资料

 

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