标题: Loto实践干货(3) 测量CAN总线通讯数据 [打印本页]
作者: wowo2018 时间: 2019-3-11 15:43 标题: Loto实践干货(3) 测量CAN总线通讯数据
最近在做运动控制卡的项目,调试样机的过程中,需要验证CAN总线通讯功能的正确性。以前只限于理论上认识CAN总线,使用的CANbus的通讯卡也是有上位机例程,基本上简单地配置上位机软件就可以正常工作了。这次调试需要深入测试CAN接口的通讯过程,正好把之前的对CAN的认识再复习深化一下。
之所以采用CAN总线,是因为它只需要两根双绞线就可以连接多个通讯节点,并且可以传输相对远的距离,在工业现场抗干扰能力也很强。下图是我按照CAN总线的要求做的一条双绞线,黄色和绿色分别是CAN_High线和CAN_Low线。要求绞距20mm,不绞合的距离不超过50mm。
规定的双绞线传输距离与CAN总线的传输速率的关系如下表。我们的传输距离很短,所以可以采用很高的传输速率。即便是采用最高的传输速率,以OSC802示波器的25M带宽,也是足够调试用的。
| 位速率
bit/s
| 总线长度
m
|
1
| 1M
| 30
|
2
| 800K
| 50
|
3
| 500K
| 100
|
4
| 250K
| 250
|
5
| 125K
| 500
|
6
| 62.5K
| 1000
|
7
| 20K
| 2500
|
8
| 10K
| 5000
|
下图是我设计驱动控制板的CAN通讯接口部分的原理图,使用SN65HVD230收发器:
打样后的运动控制板是这样的:
使用LOTO的USB示波器OSC802对CAN通讯的信号进行捕捉,抓取数据进行解析判断。
使用USB示波器OSC802的单次触发功能,很轻松对CAN总线上的电平信号进行了捕捉。不过我们现在还看不懂它,需要对CAN的电平逻辑和传输协议有所了解。
没有收发信号时,两条导线上的电平相同(大约2.5V)。这种电平状态为隐形状态,也称之为隐性电平,即为逻辑1。有信号时,CAN_H导线的电平升高至少1V;而对应的CAN_L导线电平降低同样值,这种电平状态为显形状态,也称之为显性电平,即为逻辑0。5V和3.3V的CAN收发器的逻辑电平会稍有不同。
我们通过程序发出一串CAN数据后,用OSC802捕捉到的波形如下:
根据波形进行数据解码需要注意的有两点:
1:在CAN协议中将CAN_H和CAN_L的差值为高电平时定义为显性,逻辑上表示为0,为低电平时定义为隐性,逻辑上表示为1。
2:在CAN的协议中当连续出现5个显性时就需要插入一个隐性。
CAN的标准帧和扩展帧协议格式:
所以,波形数据解读为:
图中被红色斜线划掉的为CAN协议有意在5个连续显性后面加的单个隐性位,所以去掉。所以,通过USB 示波器 OSC802抓取到的数据为:
00000000000011000001001100010100000001010101011110011010001111100000111101111
| ID
| SRR
|
| ID
|
| DLC
| CRC
|
0
| 00000000000
| 1
| 1
| 000001001100010100
| 000
| 0010
| 000111110000011
|
这个数据帧发出的数据为:
1010101111001101
0xAB, 0xCD
解析结果与上位机收发的结果互相验证正确,所以此次运动控制板的CAN接口功能调试成功完成。
详情:QQ173393190
QQ群827046152
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