第6章 CAN总线驱动器(2).ppt

1、第六章 CAN总线驱动器,6.1、总线驱动器概述 6.2、CAN总线驱动器82C250 6.3、CAN总线驱动器TJA1050 6.4、PCA82C250/251与TJA1040、TJA1050的比较 6.5、硬件电路,6.1、 总线驱动器概述,6.1.1总线驱动器在系统中的位置,6.1、 总线驱动器概述,6.1.2总线驱动器在系统中的作用,CAN总线驱动提供了CAN控制器与物理总线之间的接口，是影响系统网络性能的关键因素之一。,6.1.3本章要讨论的几个问题 在实际应用中采有何种总线驱动器？ 如何设计接口电路？ 如何配置总线终端？ 影响总线长度和节点数的因素有哪些？,6.2 CAN总线驱动器

2、82C250,6.2.1总述,82C250是CAN控制器与物理总线之间的接口，它最初是为汽车中的高速应用（达1Mbps）而设计的。器件可以提供对总线的差动发送和接收功能。82C250的主要特性如下： 与ISO11898标准完全兼容； 高速率（最高可达1Mbps）； 具有抗汽车环境下的瞬间干扰，保护总线能力 ； 采用斜率控制（Slope Control），降低射频干扰（RFI）； 过热保护； 总线与电源及地之间的短路保护； 低电流待机模式； 未上电节点不会干扰总线； 总线至少可连接110个节点 ；,6.2 CAN总线驱动器82C250,6.2.2 82C250功能框图,6.2 CAN总线驱动器8

3、2C250,6.2 CAN总线驱动器82C250,6.2.3 82C250基本性能参数,6.2 CAN总线驱动器82C250,6.2.4 82C250引脚功能表,6.2 CAN总线驱动器82C250,6.2.5 82C250功能描述 82C250驱动电路内部具有限流电路，可防止发送输出级对电源、地或负载短路 若结温超过大约160，则两个发送器输出端极限电流将减小，因而限制了芯片的温升 采用双线差分驱动，有助于抑制汽车等恶劣电气环境下的瞬变干扰 引脚8（Rs）用于选定82C250的工作模式 3种工作模式：高速、斜率控制和待机 高速工作模式 ： 特征：发送器输出级晶体管被尽可能快地启动和关闭 建议

4、：采用屏蔽电缆以避免射频干扰问题的出现 实现：把引脚8接地可选择高速工作模式,6.3 CAN总线驱动器TJA1050,6.3.1 总述 TJA1050是Philips公司生产的、用以替代82C250的高速CAN总线驱动器。该器件提供了CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。TJA1050除了具有82C250的主要特性以外，在某些方面的性能还作了很大的改善。TJA1050的主要特性如下： 与ISO11898标准完全兼容； 高速率（最高可达1Mbps）； 总线与电源及地之间的短保护； 由于优化了输出信号CANH和CANL之间的耦合，大大降低了信号的电磁辐射（EMI）；

5、 具有强电磁干扰下，宽共模范围的差动接收能力； 对于TXD端的显性位，具有超时检测能力； 输入电平与3.3V器件兼容； 未上电节点不会干扰总线（对于未上电节点的性能作了优化）； 过热保护； 总线至少可连接110个节点,6.3 CAN总线驱动器TJA1050,6.3.2 TJA1050各引脚功能表,6.3 CAN总线驱动器TJA1050,6.3.3 TJA1050功能描述 TJA1050总线驱动器与ISO11898标准完全兼容 TJA1050主要可用于通信速度在60kbps1Mbps高速应用领域 有与82C250相同的限流电路，可防止发送输出级对电源、地或负载短路，从而取到保护作用 其过热保护措

6、施与82C250也大致相同 引脚8（S）用于选定TJA1050的工作模式 2种工作模式：高速、待机 高速工作模式 ： 特征：高速模式是TJA1050的正常工作模式 实现：把引脚8接地可选择高速工作模式 待机模式 ： 特征：发送器被关闭，器件的所有其他部分仍继续工作 实现：引脚8接高电平 好处：可防止由于CAN控制器失控而造成网络阻塞,6.3 CAN总线驱动器TJA1050,6.3.4 TJA1050功能描述 在TJA1050中设计了一个超时定时器，用以对TXD端的低电位（此时CAN总线上为显性位）进行监视 该功能的作用：可以避免由于系统硬件或软件故障而造成TXD端长时间为低电位时，总线上所有其

7、他节点也将无法进行通信的情况出现 运行机制：TXD端信号的下降沿可启动该定时器。当TXD端低电位持续的时间超过了定时器的内部定时时间时，将关闭发送器，使CAN总线回到隐性电位状态。而在TXD端信号的上升沿定时器将被复位，使TJA1050恢复正常工作 。 典型定时时间：定时器的典型定时时间为450s,6.4 PCA82C250与TJA1040、TJA1050的比较,6.4.1 TJA1040与C250/251相比有以下改进： 如果不上电，则在总线上完全无源（如果Vcc关闭，则从总线上无法发现）； 在待机模式时，电流消耗非常低（最大15A） 改进的电磁辐射（EME）性能； 改进的抗电磁干扰（EMI

8、）性能； 兼容性：TJA1040可以向下兼容C250/251，并可以在很多已有的C250/251应用中使用，而对硬件和软件不需要作任何修改,6.4 PCA82C250与TJA1040、TJA1050的比较,6.4.2 模式控制引脚 总线驱动器的引脚8用于控制总线驱动器的工作模式。这个引脚： 在TJA1040上的助记符是“STB”，是指待机模式； 在C250/251上助记符是“Rs”，是指斜率控制 电阻； 在TJA1050上的助记符是“S”，是指静音模式。 虽然它们有不同的助记符，但模式控制是相同的，也就是说，普通模式或高速模式通过在引脚8置低电平进入。如果将这个引脚置高电平，则总线驱动器会进入

9、待机（C250/251、TJA1040）或静音模式（TJA1050）。,6.4 PCA82C250与TJA1040、TJA1050的比较,6.4.3 斜率控制模式 只有C250/251提供斜率控制模式。它通过在Rs引脚和GND电平之间连接电阻来调整斜率。 由于TJA1050和TJA1040有很好的对称性，所以不需要斜率控制，它们都有一个确定的斜率。 6.4.4 待机模式 C250/251和TJA1040提供了一个专用的待机模式。在这种模式中，电流消耗减少到最低，例如TJA1040最大15A，C250最大170A。,6.5 CAN总线的硬件电路,6.5.1 C250/251的典型应用电路,6.5

10、 CAN总线的硬件电路,6.5.2 TJA1050的典型应用电路,6.5 CAN总线的硬件电,6.5.3 TJA104的典型应用电路,6.5 CAN总线的硬件电路,6.5.4 驱动器芯片替换注意事项 当用TJA1050代替C250/251时，要注意检查以下事项： 1.如果250的模式控制引脚8接有一个斜率控制电阻Rs控制斜率，则要将这个电阻去掉。 2.由于TJA1050的对称性能非常好，所以无需共模扼流圈。 C250/251用TJA1040代替的硬件检查注意事项 ： 1.如果引脚SPLIT要用于稳定共模电压的DC，那么这个SPLIT引脚（对应于C250/251的Vref引脚）要连接到分离终端的中间抽头上，如果SPLIT不使用，那么只在保持开路就可以了 2. TJA1040无需共模扼流圈 3.如果C250的模式控制引脚8接有一个斜率控制电阻RS控制斜率，则要将这个电阻去掉,6.5 CAN总线的硬件电路,6.5.5 CAN总线的硬件电路,6.5 CAN总线的硬件电路,6.5.6 注意事项 82C250是CAN总线收发器，是CAN控制器与CAN总线的接口器件，其RS引脚用于选择82C250的三种工作模式：高速，斜率控制和等待。 RS脚接地，82C250处于高速,使用屏蔽电缆来抗干扰； RS脚串接一个电阻（16.