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如何快速实现can到can fd的升级? -凯发k8官网下载

发布时间:2018-12-14 00:00:00 来源:http://www.bukhan-cn.com/news410192.html

随着汽车电子、工业自动化的蓬勃发展,can总线上的设备数量、数据量都大大增加,这就使得传统的can总线在传输速率和带宽方面越来越力不从心,因此can fd孕育而生。

那么如何实现can到can fd的升级?

canfdcom的应用

canfdcom-100ie智能协议转换器可以快速将rs-232/485/422通讯设备连接到can(fd)-bus现场总线,实物图如图1所示。转换器支持1200-921600bps串口波特率,以及50k-5mbps的can(fd)-bus 通讯速率。

图1 canfdcom-100ie实物图

canfdcom-100ie应用广泛,例如煤矿远程通讯、plc设备联网、can(fd)工业自动化控制系统、现有rs-232/485/422设备连接 can(fd)-bus 网络等。

图2 设备连接电路图

如图2所示,通常变频器带有rs-232/485接口,可通过canfdcom-100ie串口转can(fd)快速将变频器设备连接至can(fd)-bus网络中,从而实现can(fd)报文的收发。

转换器支持四种转换模式:透明转换、透明带标识转换、格式转换、modbus 转换,适应不同用户需求。同时提供配置软件,可以灵活设置canfdcom-100ie的运行参数。如图3所示。

图3 canfdcom配置界面

canfdcom还可以连接到pc端,另一端连接至can(fd)网络,进行串行帧与can(fd)报文的相互收发。

参数配置完成之后,使用串口助手发送串行帧转can(fd)报文,如图4所示。

借助zcanpro工具可以观察can(fd)帧信息,如图5所示。

canfdcom-100ie支持iso标准can fd与boschcanfd标准,每个接口具备独立的2500vdc电气隔离保护电路,使接口卡避免由于地环流的损坏,增强系统在恶劣环境中使用的可靠性。

图4 串行帧收发界面
图5 can fd帧信息界面

canfdsm的应用

canfdsm-100是一款串口转 can(fd)模块,内置微处理器,实物图如图6所示。可以很方便地嵌入到具有uart接口的设备中,如图7所示。

在添加can(fd)收发器以后,实现uart设备和can-bus网络之间的数据通讯。

图6 canfdsm-100实物图
图7 canfdsm-100效果图

使用mcu与canfdsm-100连接,如图8所示,其中lpc54616是nxp发行的lpc54000系列微控制器。cfg引脚闭合时,用于配置模块,配置方式建议使用at指令。can(fd)接口使用的是ctm3mfd隔离模块,可以轻松实现用户的mcu连接至can fd网络中。

canfdsm内部集成了can控制器,can控制器是can-bus设备的核心元件,集成了can规范中数据链路层的全部功能,能够自动完成can-bus协议的解析。

图8 设备连接图

然而,can fd与传统的can在实际的应用中并没有太大的差异,线缆的选型、拓扑的选择、总线的布设等均大同小异。can收发器就是将can控制器的逻辑电平与can总线差分电平相互转换的电平转换器。

实现can收发器的方案有两种:

1、采用can收发ic;

2、使用can隔离收发模块。

在一些干扰较严重的场合,隔离依然必不可少。隔离可以避免潜在的高压危险、消除地电势差及地环路,从而大大提高通信的可靠性。

zlg致远电子推出的can fd隔离can收发器ctm5mfd、ctm3mfd,体积小巧,可支持最高5mbit/s的传输速率,是can fd隔离应用的理想凯发k8官网下载的解决方案。can fd隔离收发器选型如表1所示。

表1 can fd隔离收发器选型表

can fd的优势

can fd继承了can总线的主要特性,提高了can总线的网络通信带宽,改善了错误帧漏检率,同时可以保持网络系统大部分软硬件特别是物理层不变。can fd协议是can-bus协议的升级,可以满足更高的带宽及数据吞吐量。

  • can fd速率包含两个段的速率,其中仲裁段和ack段沿用can2.0的规范,最高速率为1mbit/s,中间的数据段是可以加速的,可以达到5mbit/s,甚至更高;
  • can fd对数据场的长度作了很大的补充,数据长度码(dlc)最大可以传输64字节有效数据。这意味着can fd具有更高的有效传输负载;
  • can fd 数据帧在控制场新添加fdf位、brs位、esi位(fdf位判断报文类型、brs位表示位速率转换、esi位表示错误状态),如图9所示;
  • can fd对crc算法作了改变,即crc以含填充位的位流进行计算,改善了错误帧漏检率。
图9 can fd标准帧

总结

1、要实现can fd的快速升级首先需要使用支持can fd协议的mcu或控制器,还要选取新的网络调试和监测工具;

2、需要支持更高的传输速率的收发器,若设计的can fd节点的最高速率5mbit/s,则收发器的传输速率也必须达到此数值。zlg致远电子推出的can fd隔离can收发器ctm5mfd、ctm3mfd,是can fd隔离应用的理想凯发k8官网下载的解决方案。

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