Обзор шины CAN

Шина CAN похожа на шину RS485 тем, что обе используют дифференциальные сигнальные линии для передачи данных. Две сигнальные линии в CAN - это CAN_H и CAN_L, которые имеют равные амплитуды сигналов, но противоположные фазы. Разность напряжений между этими двумя линиями представляет собой логические уровни:

• Положительная разность напряжений указывает на логику 0.
• Нулевая (или отрицательная) разность напряжений указывает на логику 1.

Типовая реализация шины CAN

Система шины CAN обычно состоит из:

• MCU (Блок микроконтроллера)
• Контроллер CAN
• Приемопередатчик CAN

Стандарты шины CAN

Шина CAN развилась в два международных стандарта: ISO11519 и ISO11898. Их основные отличия заключаются в следующем:

1. ISO11898 (высокоскоростная сеть замкнутого цикла на коротком расстоянии):
   • Максимальная длина шины: 40 метров
   • Максимальная скорость передачи данных: 1 Мбит/с
   • Требуется Оконечный резистор 120 Ом на каждом конце автобуса.

2. ISO11519-2 (низкоскоростная сеть с открытым контуром на большие расстояния):
   • Максимальное расстояние передачи: 1 км
   • Максимальная скорость передачи данных: 125 кбит/с
   • Для каждой автобусной линии требуется Последовательный резистор 2,2 кОм. Эти две линии независимы и не образуют замкнутого контура.

Практические соображения по дизайну

При проектировании системы шины CAN способ подключения зависит от характеристик CAN-контроллера MCU. Например. STM32F103 Микроконтроллер обладает следующими возможностями CAN-контроллера:

• Поддерживает CAN2.0A и CAN2.0B протоколы.
• Скорость передачи данных до 1 Мбит/с.
• Классифицируется как высокоскоростная шина.

Заключение

Шина CAN - это надежный и прочный протокол связи, широко используемый в автомобильных и промышленных приложениях. Его разработка требует тщательного учета конкретного стандарта (ISO11898 или ISO11519) и характеристик MCU и компонентов приемопередатчика. В следующей части мы сосредоточимся на анализе деталей самого протокола CAN.