Magistrala CAN cz.4.pdf

Magistrala CAN, część 4

Interfejs magistrali CAN

W†tej czÍúci artyku³u

przedstawiamy konstrukcjÍ

interfejsu magistrali CAN,

wykonanego w†oparciu

o†uk³ad scalony SJA1000

firmy Philips.

Po d³ugich rozwaøa-

niach na temat w³aúci-

woúci interfejsu magi-

strali CAN moøna teraz

przyst¹piÊ do opisania

pokrÛtce jego budowy.

Schemat interfejsu

przedstawiono na rys.

10 , a†widok p³ytki dru-

kowanej na rys. 11 . Pod-

stawowe parametry sca-

lonego sterownika ma-

gistrali zosta³y zamie-

szczone w†tab. 4 (EP3/

2000).

Sterownikiem CAN

jest uk³ad scalony

SJA1000 (IC3). Jego sche-

mat blokowy pokazano na rys. 12 .

Uk³ad ten jest nastÍpc¹

PCA82C200, z†ktÛrym w†trybie 1

jest zgodny w†zakresie sprzÍto-

wym i†programowym, a takøe roz-

mieszczenia wyprowadzeÒ.

Interfejs moøe byÊ uøywany do

wspÛ³dzia³ania z†mikrosterowni-

kiem Motoroli albo Intela lub

innym z†nimi zgodnym. RolÍ

Artyku³ publikujemy na pod-

stawie umowy z wydawc¹ mie-

siÍcznika "Elektor Electronics".

Editorial items appearing on

pages 13..15 are the copyright

property of (C) Segment B.V., the

Netherlands, 1998 which reserves

all rights.

transceivera CAN spe³nia uk³ad

IC4, oznaczony symbolem

PCA82C250.

Mikrosterownik ³¹czy siÍ z†in-

terfejsem magistrali CAN odcin-

kiem przewodu taúmowego, ktÛry

nie powinien byÊ d³uøszy od

10cm i†jest zakoÒczony 16-styko-

wym z³¹czem K3. Wyprowadzenia

K3 opisano w† tab. 5 .

Rys. 10. Schemat ideowy interfejsu magistrali CAN.

* zob. tekst

Elektronika Praktyczna 4/2000

miÍci, do ktÛrej wpisuje

wysy³ane dane operacyj-

ne albo z†ktÛrej odczytuje

otrzymywane dane opera-

cyjne.

CzÍstotliwoúÊ sygna³u

zegarowego, ktÛra ulega

podzia³owi w†kilku stop-

niach, moøe zostaÊ zmie-

rzona na wyprowadzeniu

testuj¹cym TP, gdy trzeba

siÍ upewniÊ, czy do ste-

rownika moøna bezpie-

cznie uzyskaÊ dostÍp i†go

programowaÊ.

Szeregowy sygna³ wyj-

úciowy jest pobierany

z†wyprowadzenia 13 ste-

rownika i†przez optoizo-

lator IC2 doprowadzany

do koÒcÛwki 1 transcei-

vera. Transceiver generu-

je standardowe sygna³y

magistrali CAN, ktÛre

z†jego koÒcÛwek 6 i†7,

przez z³¹cza K1 i†K2, s¹

wysy³ane nie ekranowan¹

skrÍtk¹ miedzian¹.

Sygna³ odebrany z†ma-

gistrali pojawia siÍ na

koÒcÛwce 4 transeivera,

z†ktÛrej poprzez optoizo-

lator IC1 jest przesy³any

do koÒcÛwki 19 sterowni-

ka. Sterownik przetwarza

odebrane bity zgodnie ze

stosownym protoko³em

CAN. Sygna³ ten jest na-

stÍpnie przekazywany do mikro-

sterownika do analizy.

Optoizolatory IC1 i†IC2 oraz

przetwornik 5V DC/DC (IC5) izo-

luj¹ sekcje mikrosterownika i†ma-

gistrali od wÍz³a (stacji). Rozwi¹-

zanie to zapewnia, øe øaden b³Í-

dny lub niepewny sygna³ z†nie

ekranowanej skrÍtki, pomimo doj-

úcia do transceivera, nie moøe

uszkodziÊ sekcji mikrosterownika

i†zwi¹zanego z†nim systemu.

Moøna oczywiúcie wykonaÊ in-

terfejs bez stopni izoluj¹cych, czy-

li pomin¹Ê R1..R4, C1..C2, IC1,

IC2 i†IC5 oraz JP2. KoÒcÛwki

zasilania, a†takøe koÒcÛwki wej-

úciowe i†wyjúciowe IC3 i†IC4 mu-

sz¹ byÊ wtedy odpowiednio ze

sob¹ po³¹czone. Trzeba jednak

pamiÍtaÊ, øe sygna³y zak³ÛceÒ ze

skrÍtki bÍd¹ wtedy bez przeszkÛd

mog³y dochodziÊ do sekcji mikro-

sterownika.

Zworki JP11 i†JP12 (oznaczone

na p³ytce przez ì*î) ustalaj¹

sposÛb zasilania interfejsu i†mi-

krosterownika. Przy ustawieniu

tak jak na rys. 10, zapewniona

jest izolacja IC1, IC2 i†IC4 od

zewnÍtrznego zasilania i†uk³ady te

s¹ zasilane przez IC5. Przy prze-

ciwnym po³oøeniu zworek izolacji

nie ma i†wszystkie stopnie s¹

Tab. 5. Styki K3.

Styk Połączenie Funkcja

Dane I/O

Rys. 11. Płytka drukowana interfejsu

magistrali CAN.

Dane I/O

Przez przewÛd taúmowy mikro-

sterownik wymienia dane opera-

cyjne, dane sterowania i†dane sta-

nu ze sterownikiem CAN. Dane

te s¹ przetwarzane przez stero-

wnik zarÛwno w†kierunku wysy-

³ania, jak i†odbioru. Mikrostero-

wnik ìwidziî sterownik CAN

w†postaci rozszerzenia swojej pa-

+ 5V

Zasilanie (+)

WR\

Sygnał Write\

RD\

Sygnał Read\

CS\

Sygnał Chip Select

ALE

Sygnał Address

latch enable

INT\

Sygnał Interrupt\

RST\

Sygnał Reset\

GND

Masa

Elektronika Praktyczna 4/2000

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1..R4: 390

Ω

R8: 120

Ω

Kondensatory

C1..C3, C6..C8: 0,1

F, ceramiczne

C4, C5: 22pF, ceramiczne

C9: 10

F/16V, stojący

Półprzewodniki

IC1, IC2: 6N137

IC3: SJA1000

IC4: PCA82C250

IC5: NMV505S.A. (Newport/Farnel)

Różne

X1: oscylator kwarcowy 16MHz

K1, K2: złącze D−9, wyprowadze−

nia pod kątem prostym, do druku

K3: header 16−stykowy

z zatrzaskiem, wyprowadzenia pod

kątem prostym, do druku

JP2, JP4: 2 styki z listwy szpilkowej

2,54 mm ze zworką

JP3, JP11, JP12: 3 styki z listwy

szpilkowej 2,54 mm ze zworką

Rys. 12. Wewnętrzny schemat blokowy układu scalonego

sterownika CAN, SJA1000.

zasilane bezpoúrednio z†koÒcÛwek

0 i†+Ub.

Alternatywnym rozwi¹zaniem

jest dostarczenie napiÍcia zasila-

j¹cego przewodami poprowadzo-

nymi rÛwnolegle do skrÍtki i†po-

bieranie go z†koÒcÛwek 6 i†9

odpowiednio K2 i†K1.

Wskutek uøycia zwory Jp2,

nastÍpuje przy³¹czenie do koÒcÛ-

wek 6 i†7 transceivera rezystora

obci¹øaj¹cego (terminuj¹cego) ma-

gistrali R8. Trzeba jednak pamiÍ-

taÊ, øe do magistrali mog¹ byÊ

przy³¹czone tylko dwa rezystory

terminuj¹ce, jeden na pocz¹tku,

a†drugi na koÒcu skrÍtki. Dalsze

rezystory zakoÒczaj¹ce (w†innych

wÍz³ach) ³¹czy³yby siÍ rÛwnolegle

z†tymi dwoma, zmniejsza³yby ca³-

kowit¹ opornoúÊ obci¹øenia,

zwiÍkszaj¹c pr¹d obci¹øenia trans-

ceivera, co mog³oby doprowadziÊ

do jego termicznego przeci¹øenia,

a†nawet zniszczenia.

ZworkÍ JP3 naleøy ustawiÊ

zaleønie od uøytego mikrostero-

wnika. Pozycja pokazana na rys.

10 (napiÍcie + 5V doprowadzone

do koÒcÛwki 11, oznaczona na

p³ytce znakiem ì1î, s³uøy pro-

cesorom Intela lub z†nim zgo-

dnym.

UsuniÍcie tej zworki (i zwarcie

koÒcÛwki 11 IC3 z†mas¹) jest

stosowane do procesora Motoroli

lub z†nim zgodnych.

Od po³oøenia zworki JP4 za-

leøy nachylenie zboczy impulsÛw

w†magistrali CAN. W†przypadku

duøych szybkoúci transmisji da-

nych (do 1Mb/s) zachowanie stro-

mego nachylenia zboczy jest bar-

dzo waøne, ale zwiÍksza to emi-

sjÍ zak³ÛceÒ, wywo³ywanych

przez impulsy CAN. Zak³Ûcenia

te moøna st³umiÊ tylko przez

uøycie skrÍtki ekranowanej.

W†tym przypadku trzeba uøyÊ

zworki zwieraj¹cej rezystor R7.

Przy mniejszych szybkoúciach

transmisji (do 125kb/s) zbocza

impulsÛw nie musz¹ byÊ tak

strome, dziÍki czemu zak³Ûcenia

wywo³ywane przez impulsy CAN

nie s¹ tak silne i†moøna uøyÊ

skrÍtki nie ekranowanej, a†R7 nie

jest zwierany.

KoÒczymy opis interfejsu ma-

gistrali CAN. NastÍpny artyku³

bÍdzie dotyczy³ po³¹czenia ma-

gistrali CAN z†mikrosterowni-

kiem i†zastosowania magistrali

CAN.

Elektronika Praktyczna 4/2000

Ω

R5, R6: zob. tekst

R7: 47k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: