CAN总线信号同步机制揭秘:详解其工作原理及实现方式
0 2023-09-25

CAN  控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平,二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化,将消息发送给接收方。

显性电平对应逻辑 0,CAN_H 和 CAN_L 之差为 2.5V 左右。而隐性电平对应逻辑 1,CAN_H 和 CAN_L 之差为 0V。隐形电平具有包容的意味,只有所有的单元都输出隐性电平,总线上才为隐性电平(显性电平比隐性电平更强)。

CAN总线是采用NRZ(Non-Return to Zero)方法进行通讯的,这种通信有一种不好的地方,就是各个位的开头或者结尾都没有附加同步信号。CAN总线在长距离运输中,由于发送单元和接收单元存在的时钟频率误差及传输路径上的相位延迟等,都会引起同步偏差。这就导致信息传输不稳定,信号质量有问题。所以发送单元和接受单元都采用了一些通讯同步的方法来使二者电平传输能达到同步。


同步有两种方式,一种是硬件同步,一种是再同步。在解释同步之前,先介绍下位时序。

位时序--由发送单元在非同步的情况下发送的每秒钟的位数称为位速率。一个位可分为 4 段。

• 同步段(SS)
• 传播时间段(PTS)
• 相位缓冲段 1(PBS1)
• 相位缓冲段 2(PBS2)

这些段又由可称为 Time Quantum(以下称为 Tq)的最小时间单位构成。
1 位分为 4 个段,每个段又由若干个 Tq 构成,这称为位时序。
1 位由多少个 Tq 构成、每个段又由多少个 Tq 构成等,可以任意设定位时序。通过设定位时序,多个单元可同时采样,也可任意设定采样点。各段的作用和 Tq 数如下图:

一个位的构成如下:

看了上述位时序的介绍,我们再来看两种同步的方法。

硬件同步

接收单元在总线空闲状态检测出帧起始时进行的同步调整,在检测出边沿的地方不考虑SJW的值而认为是SS段。硬件同步的过程如下图所示:

再同步

在接收过程中检测出总线上的电平变化时进行的同步调整。
每当检测出边沿时,根据 SJW 值通过加长 PBS1 段,或缩短 PBS2 段,以调整同步。但如果发生了超出 SJW值的误差时,最大调整量不能超过 SJW 值。

调整同步的规则

硬件同步和再同步遵从如下规则。
(1) 1 个位中只进行一次同步调整。
(2) 只有当上次采样点的总线值和边沿后的总线值不同时,该边沿才能用于调整同步。
(3) 在总线空闲且存在隐性电平到显性电平的边沿时,则一定要进行硬件同步。
(4) 在总线非空闲时检测到的隐性电平到显性电平的边沿如果满足条件(1)和(2),将进行再同步。但还要满足下面条件。
(5) 发送单元观测到自身输出的显性电平有延迟时不进行再同步。
(6) 发送单元在帧起始到仲裁段有多个单元同时发送的情况下,对延迟边沿不进行再同步。


声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 对话周祖成教授 - 清华大学与西门子EDA的合作之旅


  • 相关技术文库
  • 工业
  • 安防
  • 航空
  • CAN
  • 简单的讲UART与COM接口

    嵌入式里面说的串口,一般是指UART口

    6小时前
  • 激光测距的汽车防撞系统方案

    随着人们生活水平的提高,公路上的私家车辆也增多了,但随之带来的问题就是交通事故发生率居高不下,严重危害着人们的生命安全。文中就如何预防交通事故发生,研究设计一种响应迅速、高可靠性并且经济实用的汽车防.

    昨天
  • 电机振动故障原因、检修

    来源 | 网络通常,8极以上大极数电机不会因为电机制造质量问题引起振动。振动常见于2——6极电机,GB10068-2000。《旋转电机振动限值及测试方法》规定了在刚性基础上不同中心高电机的振动限值、测量方法及刚...

    昨天
  • 电机与电流、功率的关系及其计算公式的推导

    本文小编给大伙讲解下电机与电流、功率的关系及其计算公式的推导。日常工作中,经常听到"转矩"这个词儿,那什么是电机的转矩呢?使机械元件转动的力矩称为转动力矩,简称转矩。也叫做扭矩。用字母T表示,...

    昨天
  • 启动电容在单相交流电机的内部结构和原理

    三相交流电机和单相交流电机有什么区别?如果有去留意的话就会发现,单相交流电机比三相交流电机多一个东西,那就是启动电容,比较常见的就是各种家电,有电机的家用电器启动电容几乎都是必备的。首先,简...

    昨天
  • 步进电机接线问题的三种常见接线图

    很多小伙伴刚接触步进电机,步进电机驱动器,很有可能对于步进电机接线方法和步进电机接线图弄不明白,所以可能无从下手。下面这篇文章让您快速掌握步进电机的接线方法,三张实用的步进电机接线图教你快速...

    昨天
  • 变频电机损毁的可能原因和预防措施

    变频驱动采用脉宽调制 (PWM) 技术来控制电机的输入电压和频率。当电源和负载之间存在阻抗不匹配时,就会产生反射。使电机端子处反射电压与入射电压叠加,出现瞬态过冲电压,这会导致电机绕组绝缘击穿造成...

    昨天
  • 电动机软起动的必要性和优势

    首先我们来了解下什么是交流电机软起动?通过增加附加装置,减小对电机本身和电网的应力冲击,使电动机在从零升速至额定转速的起动过程更加平稳,这 个过程就叫电机软起动。这种附加装置叫电机软起动器。...

    昨天
  • 电机启动电流的大小和影响因素

    电机启动电流到底有多大?电机的启动电流是额定电流的多少倍说法不一,很多都是根据具体情况来说的。如说十几倍的、6~8倍的、5~8倍的、5~7倍的等。一种是说法说在启动瞬间(即启动过程的初始时刻)电机的转...

    昨天
  • 电动机判断接线头尾的几种简单方法

    三相异步电动机怎么找头尾呢?本文小编就教大家如何判断接线头尾的方法。如果是定子线圈,六条引出铜线,随意一条为第1作头,第4作尾为A相,2头5尾为B相,3头6尾为C相。如果是一台电机已引出了电缆线,则...

    昨天
  • 电动机绕组短路故障的检测和修复方法

    小编告诉大家如果电动机绕组绝缘未整体老化,并且短路绕组线圈的导线还没有被烧毁,则可以采用以下这几种局部的维修方法:(1)匝间短路的修理。这种故障是由于导线的绝缘层破损而产生。如果槽绝缘受损较轻...

    昨天
  • 永磁电机退磁的原因和影响

    在使用永磁变频空压机过程中,最大的风险就是由于高温而引起的消磁。大家都知道,永磁电机里的关键部件是磁钢,而磁钢最怕的是温度高,在长时间高温状态下会逐步退磁,温度越高,退磁的风险越大。一旦退磁...

    昨天
下载排行榜
更多
评测报告
更多
广告