工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)CAN總線技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
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器件 飛行任務(wù)次數(shù)
philips can收發(fā)器:當(dāng)前主流產(chǎn)品4
philipspca82c25010
philips p87c59210
philips can 8位外設(shè):產(chǎn)權(quán)主流產(chǎn)品4
philips pca82c200:can 8位外設(shè)6
infineon:8位can微控制器（a/d,pwm,例如8051）6
microchip can spi外設(shè)4
4星載計(jì)算機(jī)中的雙冗余容錯(cuò)can總線設(shè)計(jì)
圖1描述了基于can的雙冗余總線結(jié)構(gòu)。基于can總線的雙冗余系統(tǒng)通信總線的基本設(shè)計(jì)思想是在衛(wèi)星各功能模塊之間布下兩條基于can的系統(tǒng)通信總線，即用兩套can總線控制模塊分別連接到總線bus0和bus1上。正常情況下優(yōu)先在一條總線上通信，這條總線出現(xiàn)故障時(shí)通過另一條進(jìn)行通信并重新初始化出錯(cuò)的總線以備將來(lái)再用。這樣即使一條通信通道故障后不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，大大提高了通信的可靠性。
圖1 基于can的雙冗余總線結(jié)構(gòu)
圖2 can總線硬件設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)圖
圖2為星載計(jì)算機(jī)中can總線硬件設(shè)計(jì)原理框圖。 can總線協(xié)議控制芯片選用philip的工業(yè)級(jí)器件sja1000，收發(fā)器選用philip的pca82c250。cpu與sja1000的接口控制邏輯通過actel的反熔絲fpga實(shí)現(xiàn)。sja1000工作在intel模式，工作時(shí)鐘為7.3728mhz。復(fù)位信號(hào)通過max708產(chǎn)生。為了有更好的emc/emi性能和抑制比較器的噪聲，vdd通過rc濾波器退耦。 本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/157680.htm
SJA1000的RX1信號(hào)處理非常關(guān)鍵。如果使用外部集成收發(fā)器電路而且沒有在時(shí)鐘分頻寄存器里使能比較器旁路功能，RX1輸出要被連接到2.5V的參考電壓(82C250的Vref輸出)。圖3顯示了CBP的兩種設(shè)置所對(duì)應(yīng)的電路。對(duì)于使用82C250集成的收發(fā)器電路，SJA1000的相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)建議使用旁路功能，即CBP設(shè)置為1，在這種情況下，SJA1000的比較器旁路功能有效，減少了內(nèi)部傳播延遲，即td2
圖3 SJA1000的接收輸入比較器旁路設(shè)計(jì)
82C250的RS信號(hào)通過電阻Rext接地。RS管腳的電流決定了傳輸介質(zhì)上傳輸信號(hào)的信號(hào)沿的陡峭程度，Rext阻值的大小必須根據(jù)CAN總線的工作速度及其工作環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇,具體可參見SJA1000的數(shù)據(jù)手冊(cè)或者應(yīng)用文檔。
5 CPU與SJA1000的接口邏輯設(shè)計(jì)
星載計(jì)算機(jī)的CPU不同于8086，采用的是獨(dú)立地址和數(shù)據(jù)總線。CAN總線控制器SJA1000采用地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用方式，需要將CPU的總線信號(hào)經(jīng)過適當(dāng)邏輯處理后才能夠滿足CAN總線控制器的時(shí)序要求。圖4和圖5是SJA1000在Intel模式下的讀寫時(shí)序。
圖4 SJA1000讀時(shí)序(Intel模式)
評(píng)論