CAN通信出现异常?可以用这些方法排查!
CAN通信出现异常?可以用这些方法排查!
CAN总线作为一种高性能、高可靠性的串行通信协议,在汽车电子、工业控制等领域得到广泛应用。然而,由于应用环境复杂多样,CAN通信可能会出现各种异常情况。本文将分析常见的CAN接口异常情况及其解决方法,帮助工程师快速定位和解决问题。
CAN总线接线问题
对于CAN收发器常见的接线错误,常见于将与CAN控制器连接的RXD和TXD接线错误,以及CAN收发器与收发器连接的CAN_H和CAN_L接线错误。
CAN收发器的TXD引脚是数据输入引脚,需要与控制器的TXD输出引脚连接,CAN收发器的RXD引脚是数据输出引脚,需要与控制器的RXD输入引脚连接,与习惯上使用Tx表示发送、Rx表示接收的RS485和RS232这些收发器的定义不同,初次接触CAN收发器的工程师,可能会根据习惯,将TXD和RXD接反,导致无法通信。
CAN收发器的CAN_H引脚需要与其他收发器的CAN_H引脚连接,CAN_L需要与CAN_L连接。将CNA_H和CAN_L接反会导致通信异常。
CAN收发器与控制器电压不匹配问题
对于使用多个电压的系统,可能会出现CAN收发器供电为5V,控制器供电电压为3.3V的情况,以TJA1050的内部结构图来看,TXD和RXD引脚输出电压都与VCC供电电压相关。
TJA1050这颗收发器的供电电压一般使用5V进行供电,那么在TXD和RXD引脚上的电压就为5V。此时如果控制器供电电压为3.3V(例如使用STM32F407作为控制器),此时直接将这两颗电源轨不同的芯片直接连接,就可能因为两个芯片对高低电平的判断电压不同,从而导致通信异常。
电压不同还会导致5V电压输入到3.3V引脚拉高3.3V芯片端电压的情况发生。
未加终端电阻存在的问题
CAN通讯的终端电阻为120欧姆,在高速CAN通讯的过程中,可能会产生电感现象,对CAN通讯的高低电压产生影响,使得系统无法判别显性或者隐形电平。因此并联一个终端电阻,使得在阻抗高的时候电流可以从终端电阻流过,从而保证CAN通讯的正常运行。
通信波特率配置问题
在设计时,需要考虑到我们要接入的CAN总线的总线速率,总线速率需要一致才能正常的发送和接收数据。
有时我们在进行测试时,当接入的节点数量较少时通信是正常的,但当我们尝试接入更多的节点时,CAN网络就会崩溃。发生这种情况时,可以检查CAN总线上的数据波形,看波形是否出现变形,由于CAN控制器对控制时序要求较高,变形的波形可能导致控制器接收到的波形时序不正确,出现控制器解码失败的情况。
应用中易损坏,更换芯片后正常
发生这种情况通常是由CAN芯片的接口保护不足导致的。在复杂的使用场景中,经常存在很强的电磁和静电干扰。而CAN收发器的保护能力不够就会因外部环境影响而被毁坏,这种情况下,我们需要增加保护电路,或者更换具有更强保护能力的芯片。