Magistrala CAN, część 4
Interfejs magistrali CAN
Po długich rozwała-
W tej czÍÅ›ci artykuÅ‚u
niach na temat właści-
przedstawiamy konstrukcjÍ
wości interfejsu magi-
interfejsu magistrali CAN,
strali CAN mołna teraz
wykonanego w oparciu
przystąpiĘ do opisania
o układ scalony SJA1000
pokrÛtce jego budowy.
firmy Philips.
Schemat interfejsu
przedstawiono na rys.
10, a widok płytki dru-
kowanej na rys. 11. Pod-
Artykuł publikujemy na pod- stawowe parametry sca-
stawie umowy z wydawcÄ… mie- lonego sterownika ma-
siÍcznika "Elektor Electronics". gistrali zostaÅ‚y zamie-
szczone w tab. 4 (EP3/
Editorial items appearing on 2000).
pages 13..15 are the copyright Sterownikiem CAN
property of (C) Segment B.V., the jest układ scalony
Netherlands, 1998 which reserves SJA1000 (IC3). Jego sche-
all rights. mat blokowy pokazano na rys. 12. transceivera CAN spełnia układ
UkÅ‚ad ten jest nastÍpcÄ… IC4, oznaczony symbolem
PCA82C200, z ktÛrym w trybie 1 PCA82C250.
jest zgodny w zakresie sprzÍto- Mikrosterownik Å‚Ä…czy siÍ z in-
wym i programowym, a takłe roz- terfejsem magistrali CAN odcin-
mieszczenia wyprowadzeÒ. kiem przewodu taÅ›mowego, ktÛry
Interfejs mołe byĘ uływany do nie powinien byĘ dłułszy od
wspÛÅ‚dziaÅ‚ania z mikrosterowni- 10cm i jest zakoÒczony 16-styko-
kiem Motoroli albo Intela lub wym złączem K3. Wyprowadzenia
innym z nimi zgodnym. RolÍ K3 opisano w tab. 5.
Rys. 10. Schemat ideowy interfejsu magistrali CAN.
* zob. tekst
Elektronika Praktyczna 4/2000
13
miÍci, do ktÛrej wpisuje Å›cia do transceivera, nie moÅ‚e
wysyłane dane operacyj- uszkodziĘ sekcji mikrosterownika
ne albo z ktÛrej odczytuje i zwiÄ…zanego z nim systemu.
otrzymywane dane opera- Mołna oczywiście wykonaĘ in-
cyjne. terfejs bez stopni izolujÄ…cych, czy-
CzÍstotliwośĘ sygnaÅ‚u li pominąĘ R1..R4, C1..C2, IC1,
zegarowego, ktÛra ulega IC2 i IC5 oraz JP2. KoÒcÛwki
podziaÅ‚owi w kilku stop- zasilania, a takÅ‚e koÒcÛwki wej-
niach, mołe zostaĘ zmie- ściowe i wyjściowe IC3 i IC4 mu-
rzona na wyprowadzeniu szą byĘ wtedy odpowiednio ze
testującym TP, gdy trzeba sobą połączone. Trzeba jednak
siÍ upewniĘ, czy do ste- pamiÍtaĘ, Å‚e sygnaÅ‚y zakÅ‚ÛceÒ ze
rownika moÅ‚na bezpie- skrÍtki bÍdÄ… wtedy bez przeszkÛd
cznie uzyskaĘ dostÍp i go mogÅ‚y dochodziĘ do sekcji mikro-
programowaĘ. sterownika.
Szeregowy sygnał wyj- Zworki JP11 i JP12 (oznaczone
Å›ciowy jest pobierany na pÅ‚ytce przez ì*î) ustalajÄ…
z wyprowadzenia 13 ste- sposÛb zasilania interfejsu i mi-
rownika i przez optoizo- krosterownika. Przy ustawieniu
lator IC2 doprowadzany tak jak na rys. 10, zapewniona
do koÒcÛwki 1 transcei- jest izolacja IC1, IC2 i IC4 od
vera. Transceiver generu- zewnÍtrznego zasilania i ukÅ‚ady te
je standardowe sygnały są zasilane przez IC5. Przy prze-
magistrali CAN, ktÛre ciwnym poÅ‚oÅ‚eniu zworek izolacji
z jego koÒcÛwek 6 i 7, nie ma i wszystkie stopnie sÄ…
przez złącza K1 i K2, są
wysyłane nie ekranowaną
Tab. 5. Styki K3.
skrÍtkÄ… miedzianÄ….
Sygnał odebrany z ma- Styk Połączenie Funkcja
gistrali pojawia siÍ na
1 D7 Dane I/O
koÒcÛwce 4 transeivera,
3 D6 Dane I/O
z ktÛrej poprzez optoizo-
5 D5 Dane I/O
lator IC1 jest przesyłany
7 D4 Dane I/O
do koÒcÛwki 19 sterowni-
9 D3 Dane I/O
ka. Sterownik przetwarza
11 D2 Dane I/O
odebrane bity zgodnie ze
13 D1 Dane I/O
Rys. 11. PÅ‚ytka drukowana interfejsu
stosownym protokołem
magistrali CAN. 15 D0 Dane I/O
CAN. Sygnał ten jest na-
2 + 5V Zasilanie (+)
Przez przewÛd taÅ›mowy mikro- stÍpnie przekazywany do mikro-
4 WR\ Sygnał Write\
sterownik wymienia dane opera- sterownika do analizy.
6 RD\ Sygnał Read\
cyjne, dane sterowania i dane sta- Optoizolatory IC1 i IC2 oraz
8 CS\ Sygnał Chip Select
nu ze sterownikiem CAN. Dane przetwornik 5V DC/DC (IC5) izo-
10 ALE Sygnał Address
te sÄ… przetwarzane przez stero- lujÄ… sekcje mikrosterownika i ma-
latch enable
wnik zarÛwno w kierunku wysy- gistrali od wÍzÅ‚a (stacji). RozwiÄ…-
12 INT\ Sygnał Interrupt\
Å‚ania, jak i odbioru. Mikrostero- zanie to zapewnia, Å‚e Å‚aden bÅ‚Í-
14 RST\ Sygnał Reset\
wnik ìwidziî sterownik CAN dny lub niepewny sygnaÅ‚ z nie
16 GND Masa
w postaci rozszerzenia swojej pa- ekranowanej skrÍtki, pomimo doj-
Elektronika Praktyczna 4/2000
14
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1..R4: 390&!
R5, R6: zob. tekst
R7: 47k&!
R8: 120&!
Kondensatory
C1..C3, C6..C8: 0,1µF, ceramiczne
C4, C5: 22pF, ceramiczne
C9: 10µF/16V, stojÄ…cy
Półprzewodniki
IC1, IC2: 6N137
IC3: SJA1000
IC4: PCA82C250
IC5: NMV505S.A. (Newport/Farnel)
Różne
X1: oscylator kwarcowy 16MHz
Rys. 12. Wewnętrzny schemat blokowy układu scalonego
K1, K2: złącze D-9, wyprowadze-
sterownika CAN, SJA1000.
nia pod kÄ…tem prostym, do druku
K3: header 16-stykowy
zasilane bezpoÅ›rednio z koÒcÛwek ZworkÍ JP3 naleÅ‚y ustawiĘ
0 i +Ub. zalełnie od ułytego mikrostero- z zatrzaskiem, wyprowadzenia pod
kÄ…tem prostym, do druku
Alternatywnym rozwiÄ…zaniem wnika. Pozycja pokazana na rys.
jest dostarczenie napiÍcia zasila- 10 (napiÍcie + 5V doprowadzone
JP2, JP4: 2 styki z listwy szpilkowej
jÄ…cego przewodami poprowadzo- do koÒcÛwki 11, oznaczona na
2,54 mm ze zworkÄ…
nymi rÛwnolegle do skrÍtki i po- pÅ‚ytce znakiem ì1î, sÅ‚uÅ‚y pro-
JP3, JP11, JP12: 3 styki z listwy
bieranie go z koÒcÛwek 6 i 9 cesorom Intela lub z nim zgo-
szpilkowej 2,54 mm ze zworkÄ…
odpowiednio K2 i K1. dnym.
Wskutek uÅ‚ycia zwory Jp2, UsuniÍcie tej zworki (i zwarcie
nastÍpuje przyÅ‚Ä…czenie do koÒcÛ- koÒcÛwki 11 IC3 z masÄ…) jest
wek 6 i 7 transceivera rezystora stosowane do procesora Motoroli Przy mniejszych szybkościach
obciÄ…Å‚ajÄ…cego (terminujÄ…cego) ma- lub z nim zgodnych. transmisji (do 125kb/s) zbocza
gistrali R8. Trzeba jednak pamiÍ- Od poÅ‚oÅ‚enia zworki JP4 za- impulsÛw nie muszÄ… byĘ tak
taĘ, Å‚e do magistrali mogÄ… byĘ leÅ‚y nachylenie zboczy impulsÛw strome, dziÍki czemu zakÅ‚Ûcenia
przyłączone tylko dwa rezystory w magistrali CAN. W przypadku wywoływane przez impulsy CAN
terminujące, jeden na początku, dułych szybkości transmisji da- nie są tak silne i mołna ułyĘ
a drugi na koÒcu skrÍtki. Dalsze nych (do 1Mb/s) zachowanie stro- skrÍtki nie ekranowanej, a R7 nie
rezystory zakoÒczajÄ…ce (w innych mego nachylenia zboczy jest bar- jest zwierany.
wÍzÅ‚ach) Å‚Ä…czyÅ‚yby siÍ rÛwnolegle dzo waÅ‚ne, ale zwiÍksza to emi- KoÒczymy opis interfejsu ma-
z tymi dwoma, zmniejszaÅ‚yby caÅ‚- sjÍ zakÅ‚ÛceÒ, wywoÅ‚ywanych gistrali CAN. NastÍpny artykuÅ‚
kowitÄ… opornośĘ obciÄ…Å‚enia, przez impulsy CAN. ZakÅ‚Ûcenia bÍdzie dotyczyÅ‚ poÅ‚Ä…czenia ma-
zwiÍkszajÄ…c prÄ…d obciÄ…Å‚enia trans- te moÅ‚na stÅ‚umiĘ tylko przez gistrali CAN z mikrosterowni-
ceivera, co mogÅ‚oby doprowadziĘ uÅ‚ycie skrÍtki ekranowanej. kiem i zastosowania magistrali
do jego termicznego przeciąłenia, W tym przypadku trzeba ułyĘ CAN.
a nawet zniszczenia. zworki zwierajÄ…cej rezystor R7. EE
Elektronika Praktyczna 4/2000
15