在现代汽车和工业自动化领域,数据通讯扮演着非常的重要的角色。控制器局域网(Controller Area Network,CAN)作为一种可靠高效的通讯协议,被用于汽车电子、工业控制、医疗装备等领域。而CAN收发器作为CAN总线物理层的重要组成部份,负责CAN控制器与物理总线之间的信号转换,确保数据可靠传输。
CAN收发器是连接CAN控制器和物理总线的桥梁,主要功能是将CAN控制器的逻辑信号转换成差分信号发送到CAN总线,同时将CAN总线上的差分信号接收并转换成逻辑信号传递给CAN控制器。
CAN收发器包括以下几个关键部份:
发送器: 将CAN控制器的TXD(发送数据)信号转换成差分信号CANH和CANL,并发送到CAN总线。
接收器: 接收CAN总线上的差分信号CANH和CANL,并将其转换成逻辑信号RXD(接收数据)传递给CAN控制器。
总线保护电路: 保护CAN收发器免受总线上出现的过压、过流等电气干扰。
电平转换: CAN控制器使用TTL/CMOS逻辑电平,而CAN总线采取差分信号传输,CAN收发器实现这两种不同电平之间的转换。
信号驱动: CAN总线较长,一定的驱动能力才能保证信号传输的可靠性,CAN收发器提供足够的驱动能力将信号传输到总线的各个节点。
抗干扰性: CAN总线工作在电磁干扰较为卑劣的工业环境,CAN收发器内部的差分信号传输和共模抑制能力可以可以提高通讯系统的抗干扰能力。
总线保护: CAN收发器集成过流、过压等保护电路,可以可以保护CAN控制器和总线免受破坏。
CAN收发器用于进行可靠数据通讯的领域,比如可以:
汽车电子: 车身控制、发动机控制、安全气囊、防抱死系统等。
工业自动化: 工业机器人、PLC控制系统、传感器网络等。
医疗装备: 医疗影象装备、生命体征监护仪等。
选择适合的CAN收发器斟酌以下因素:
数据传输速率: 不同的CAN收发器支持不同的数据传输速率,根据实际运用需求选择。
工作电压: CAN收发器的工作电压与系统电源电压匹配。
封装类型: 根据运用处景选择适合的封装类型,比如可以SOIC、DIP、QFN等。
工作温度范围: 根据工作环境温度选择适合的工作温度范围。
CAN收发器是CAN总线物理层很重要,不可缺少的一部份,实现了CAN控制器与物理总线之间的信号转换,并提供信号驱动、抗干扰、总线保护等功能,确保CAN总线通讯的可靠性和稳定性。CAN总线技术的不断发展,CAN收发器也将不断朝着更高速度、更强抗干扰能力、更低功耗的方向发展。
中提到,MCU在掉电状态下,部份外围电路如CAN发器仍处于供电状态,这体现了CAN收发器在系统中独立工作的能力。
提到了CAN收发器的发送显性超时关断功能,这是了避免MCU死机而的保护机制,体现了CAN收发器在系统安全方面的作用。
用通俗易懂的语言解释了CAN收发器的作用,将其比喻成将CAN控制器数据转换成电信号并发送出去的组件,方便读者理解。
介绍了NXP公司的高速CAN收发器TJA1050,该芯片提供差分发射和接收能力,体现了CAN收发器在高速数据传输方面的运用。