CAN 總線控制器的工作原理是什么?
CAN 總線控制器的工作原理主要包括以下幾個方面。
首先是基本概述,它是 CAN 總線系統(tǒng)的核心組件,負責數(shù)據(jù)發(fā)送、接收和處理,常集成在微控制器或專用芯片中,具有高性能、低功耗和易集成優(yōu)點。
在消息傳輸機制中,發(fā)送數(shù)據(jù)前要將數(shù)據(jù)封裝成 CAN 報文,報文由多個字段組成,仲裁場包含設備識別符和優(yōu)先級信息,數(shù)據(jù)場含實際數(shù)據(jù)。發(fā)送時檢測總線電壓狀態(tài),確保正確傳輸,有錯就采取錯誤處理措施。接收時監(jiān)聽總線數(shù)據(jù),收到完整報文就校驗解析,正確就傳遞給上層應用處理,錯誤就丟棄并處理錯誤。
沖突檢測與解決機制方面,多個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)可能沖突,采用非破壞性位間競爭解決機制。沖突檢測時,若總線上電壓狀態(tài)與發(fā)送數(shù)據(jù)不一致就是沖突。沖突解決是停止發(fā)送,下一時間再嘗試。
CAN 總線通信類似“會議”機制,是多主通信模式。以報文方式發(fā)送數(shù)據(jù),每組報文前十一位是標識符,用于標識消息類型和優(yōu)先級。數(shù)據(jù)傳輸通過幀進行,分數(shù)據(jù)幀、遠程幀、錯誤幀和過載幀。
采用廣播通信方式,一個節(jié)點發(fā)送,其他節(jié)點接收并檢測是否給自己。采用面向內容編址方案,控制體系構建靈活,添加新節(jié)點方便,系統(tǒng)擴展性和適應性好。CAN 總線主要由導線、控制器、收發(fā)器和終端電阻四部分組成,導線是雙絞線,收發(fā)器收發(fā)信息,控制器翻譯信號,電阻阻止信號反射,電阻故障會使控制單元信號無效。CAN 為多主工作方式,每個節(jié)點都能主動發(fā)送信息,無主從之分。