汽车车载网络CAN收发器作用和工作原理

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汽车车载网络CAN收发器是一种将CAN数据发送器与数据接收器组合在一起的单片集成电路。

汽车车载网络CAN收发器作用和工作原理


CAN收发器的类型
汽车车载网络CAN收发器也分为独立型与组合型两大类。由于前者应用灵活,可以与多种CAN控制器进行连接使用,故应用最广泛。后者通常与CAN控制器组合在一起,形成一个具有CAN收发功能的CAN控制器组件。

汽车车载网络CAN收发器的作用
汽车车载网络CAN收发器的作用是用于将CAN控制器提供的数据转换成电信号,然后通过数据总线发送出去。同时,它也接收总线数据,并将数据传送给CAN控制器。

汽车车载网络CAN收发器的实用电路
单片CAN收发器集成电路型号较多,较常见的型号有82C250与PCA2C250,这两种型号的集成电路可以互换。由82C250组成的CAN收发器的典型应用电路如图1-12所示。

在该电路中,C8051F040是一块混合信号处理系统超级单片微处理器,具有与8051兼容的高速CIP-51处理器,该芯片内集成了数据采集和控制系统中常用的模拟、数字外设及其他功能部件,具有64路I/O(输入/输出)接口、12路12位A/D(模拟/数字)转换器、CAN总线控制器等功能。

汽车车载网络CAN收发器作用和工作原理


图1-12由82C250组成的CAN收发器的典型应用电路

82C250是一块高性能单片CAN收发器集成电路,具有降低射频干扰、热防护、抗汽车环境下的瞬间干扰等特性。采用8脚双列直插式封装方式,其各引脚功能说明如表1-6所列。

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汽车车载网络CAN收发器作用和工作原理

表1-6单片CAN收发器集成电路82C250各引脚功能说明


(1)电路特点

在图1-12所示电路中,为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,C8051F040通过高速光电耦合器TLP113后与82C250相连接,由此可以实现总线上各个CAN节点间的电气隔离o


(2)电路元件作用

在图1-12所示电路中,R4与R5电阻器连接在CAN总线与82C250的CANH(⑦脚)、CANL(⑥脚)间,对输入82C250的电流进行限流,以保护集成电路不受过电流的冲击而损坏;C17与C18两只小电容器连接在总线的CANH、CANL与地线(即搭铁)间,用于滤除总线上的高频干扰,并且还具有一定的防电磁辐射的能力;VD5、VD6两只二极管连接在总线的CANH、CANL与地线(即搭铁)间,用于作为电源极性接反保护用。当总线上的电源极性接反时,这两只二极管就会导通,以保护后级的CAN收发器不会被损坏;Ri3电阻器连接在82C250的⑧脚与地线之间,用于对CAN总线的通信速度进行设定,当该电阻值为20kQ时,CAN总线的通信速度被设定为500Kb/s。


(3)数据发送过程

当需要发送数据时,微处理器C8051F040⑦脚就会有相应的信号输出,控制光电耦合器IC3内的发光二极管发出相应的光线,IC3内的光敏反相器受光并将光信号转变为电信号以后从⑤脚输出,直接加到82C250的①脚,经处理后的数据通过82C250的⑥、⑦脚,送到CAN数据传输线上。


(4)数据接收过程
当CAN数据传输线上的数据经R5、RdD到82C250的⑥、⑦脚内后,该信号经处理以后从④脚输出,控制光电耦合器IC4内的发光二极管发出相应的光线,IC4内的光敏反相器受光并将光信号转变为电信号以后从⑤脚输出,直接加到微处理器C8051F040⑥脚,经处理后的数据就会使微处理器有相应的控制指令输出。



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