Loto實(shí)踐干貨(3) 測(cè)量CAN總線通訊數(shù)據(jù)

ID:412156 · 發(fā)表于 2020-6-3 14:12

最近在做運(yùn)動(dòng)控制卡的項(xiàng)目，調(diào)試樣機(jī)的過(guò)程中，需要驗(yàn)證CAN總線通訊功能的正確性。以前只限于理論上認(rèn)識(shí)CAN總線，使用的CANbus的通訊卡也是有上位機(jī)例程，基本上簡(jiǎn)單地配置上位機(jī)軟件就可以正常工作了。這次調(diào)試需要深入測(cè)試CAN接口的通訊過(guò)程，正好把之前的對(duì)CAN的認(rèn)識(shí)再?gòu)?fù)習(xí)深化一下。

之所以采用CAN總線，是因?yàn)樗恍枰獌筛p絞線就可以連接多個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)，并且可以傳輸相對(duì)遠(yuǎn)的距離，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力也很強(qiáng)。下圖是我按照CAN總線的要求做的一條雙絞線，黃色和綠色分別是CAN_High線和CAN_Low線。要求絞距20mm，不絞合的距離不超過(guò)50mm。

規(guī)定的雙絞線傳輸距離與CAN總線的傳輸速率的關(guān)系如下表。我們的傳輸距離很短，所以可以采用很高的傳輸速率。即便是采用最高的傳輸速率，以O(shè)SC802示波器的25M帶寬，也是足夠調(diào)試用的。

下圖是我設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)控制板的CAN通訊接口部分的原理圖，使用SN65HVD230收發(fā)器：

打樣后的運(yùn)動(dòng)控制板是這樣的：

使用LOTO的USB示波器OSC802對(duì)CAN通訊的信號(hào)進(jìn)行捕捉，抓取數(shù)據(jù)進(jìn)行解析判斷。

使用USB示波器OSC802的單次觸發(fā)功能，很輕松對(duì)CAN總線上的電平信號(hào)進(jìn)行了捕捉。不過(guò)我們現(xiàn)在還看不懂它，需要對(duì)CAN的電平邏輯和傳輸協(xié)議有所了解。

沒(méi)有收發(fā)信號(hào)時(shí)，兩條導(dǎo)線上的電平相同（大約2.5V）。這種電平狀態(tài)為隱形狀態(tài)，也稱之為隱性電平,即為邏輯1。有信號(hào)時(shí)，CAN_H導(dǎo)線的電平升高至少1V；而對(duì)應(yīng)的CAN_L導(dǎo)線電平降低同樣值，這種電平狀態(tài)為顯形狀態(tài)，也稱之為顯性電平，即為邏輯0。5V和3.3V的CAN收發(fā)器的邏輯電平會(huì)稍有不同。

我們通過(guò)程序發(fā)出一串CAN數(shù)據(jù)后，用OSC802捕捉到的波形如下：