針對CAN匯流排傳輸距離問題的兩種解決方案

2022-06-26 03:09:02 字數 1296 閱讀 7857

圖3傳送晶元連線電路圖

整個電路看似很正常,把左邊的資料傳輸到右邊,右邊的資料傳輸到左邊,實際上此電路是無法使用的。此電路接入匯流排後,只要在匯流排上有乙個顯性電平出現,那麼整個電路將永遠呈現顯性電平。原因在於每個期間都有延遲(雖然是僅僅幾個ns延遲),假設從電路左邊收到乙個顯性電平,經過左右兩個82c250晶元延遲tns後傳輸到右邊can匯流排,另外82c250晶元本身具有同時傳送、接收功能,那麼右邊的82c250晶元同時把右邊can匯流排的顯性電平又傳送到左邊,這樣就形成了乙個迴路,使得匯流排永遠處於顯性狀態。

2.2.2加入邏輯控制電路進行隔離

從上面可以看出,在傳送資料時應該防止資料重傳形成迴路。為此我們做了如下規定:在有顯性電平時只能夠有乙個方向傳輸(哪個方向先來顯性電平開通哪個方向,同時到來則選擇任乙個方向開通);傳送端顯性電平結束後,所有方向都停止t1時間(tns

利用cpld很容易實現上面的規定邏輯。利用此方案把該電路先連線在匯流排10km處,並在10km不遠處連線乙個接收裝置,實驗能夠接收正常,並且其接收端總線電壓差為1.32v,是單連裝置接收電壓差的1.

55倍。

2.2.3線路中間加入can卡中轉實現遠距離資料傳輸(中繼器)

在距離達到10km時,其接收資料不正常的原因是由於總線電壓差值較小的緣故。為此,有的採用公升壓和降壓電路是不現實的,因為每個接收器都得加入乙個調理電路,造價很明顯就上去了。另外,即使公升壓了,由於can匯流排按照仲裁傳送決定了總要遇到方案二中提到的由於延遲匯流排形成閉合迴路的問題。

為了達到遠距離傳輸,可以在中間加入中繼器,相當於把匯流排距離縮短了一倍。中繼器的結構如下:

圖4中繼器結構示意圖

選擇使用兩個8031微控制器目的在於能夠及時處理can匯流排上的資料,使得設計也變得比較簡單,不需考慮can匯流排兩邊的資料傳送衝突。只要每個微控制器有1k的快取就可以。

具體實現思路:微控制器接收can匯流排資料,把資料進行快取,在空閒階段把資料傳輸到另乙個微控制器(兩者之間通過spi協議實現通訊),同時把從另乙個微控制器傳輸來的資料傳送出去。

在實際的工程中我們是利用此方案實現遠距離傳輸的,主要原因是可以滿足資料傳輸的可靠性,利用此方案的電路我們進行過節點數達到100的測試,其效能正常、可靠,能夠滿足實際的需要。

3、總結

本文的創新點提出了解決can匯流排傳輸遠距離問題的可實施方案,第乙個(加入邏輯電路)比較簡單,而且不用考慮資料儲存,僅僅是乙個硬體實現;而第二種(中繼器)要考慮資料儲存、判斷何時傳送等情況,相對比較複雜,但可靠性要好些。兩個方案在承受負載方面能力差不多。

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