“اتصالات CAN bus هي حافلة اتصالات صناعية نستخدمها يوميًا ، ويولي المهندسون مزيدًا من الاهتمام لما إذا كان يمكن تلقي الرسالة بشكل طبيعي وما إذا كانت نتيجة التحليل صحيحة. ومع ذلك ، فإنه يتجاهل كيفية إنشاء رسالة ناقل CAN وإرسالها واستلامها ، لذلك من المستحيل البدء عند مواجهة مشكلات اتصال غير طبيعية. بعد ذلك ستأخذك هذه المقالة إلى فهم سريع لمبدأ إرسال الرسالة.
“
اتصالات CAN bus هي حافلة اتصالات صناعية نستخدمها يوميًا ، ويولي المهندسون مزيدًا من الاهتمام لما إذا كان يمكن تلقي الرسالة بشكل طبيعي وما إذا كانت نتيجة التحليل صحيحة. ومع ذلك ، فإنه يتجاهل كيفية إنشاء رسالة ناقل CAN وإرسالها واستلامها ، لذلك من المستحيل البدء عند مواجهة مشكلات اتصال غير طبيعية. بعد ذلك ستأخذك هذه المقالة إلى فهم سريع لمبدأ إرسال الرسالة.
1. مبدأ الاتصال العقدة
الشكل 1 الشكل 1 رسم تخطيطي لعقدة CAN
كما هو مبين في الشكل 1 ، فهو مخطط تخطيطي لعقدة CAN ، والذي يتضمن جهاز إرسال واستقبال CAN ووحدة تحكم CAN ووحدة MCU ككل. لنأخذ العقدة التي ترسل رسالة كمثال. عندما نستخدم برنامج الكمبيوتر المضيف لإرسال رسالة ، سيتم إرسال الرسالة إلى وحدة التحكم CAN من خلال MCU. تحلل وحدة التحكم CAN هذه الرسالة في إشارة منطقية وترسلها إلى جهاز الإرسال والاستقبال CAN. يحول جهاز الإرسال والاستقبال CAN الإشارات المنطقية المستلمة إلى إشارات كهربائية وفقًا لمعيار ناقل CAN ، ثم ينقل الإشارات الكهربائية إلى العقد الأخرى على الناقل عبر حافلات CAN_H و CAN_L.
ببساطة ، ترسل MCU الرسالة إلى وحدة التحكم ، وتحول وحدة التحكم الرسالة إلى رسالة CAN تتوافق مع المواصفات ، وتنقلها على الناقل في شكل إشارة كهربائية عبر جهاز الإرسال والاستقبال CAN.
ثانيًا ، كيف يتم تحويل المستوى إلى منطق؟
الشكل 2 مستوى إشارة CAN-bus
كما هو مبين في الشكل 2 ، يستخدم ناقل CAN إشارة تفاضلية ثنائية السلك ، لذا فهو مقسم إلى حافلتين ، CAN_H و CAN_L ، ويتم الحكم على السائد والمتنحي وفقًا للاختلاف في الجهد بين الحافلتين. لا يوجد سوى احتمالين لإشارة المستوى المرسلة على الكبل ، وهما المستوى السائد والمستوى المتنحي ، حيث يمثل المستوى السائد المنطق 0 والمستوى المتنحي يمثل المنطق 1.
عند تلقي رسالة ، يجب أولاً تحويل الإشارة الكهربائية إلى إشارة منطقية من خلال جهاز الإرسال والاستقبال CAN. يتم إصدار الحكم وفقًا لمعيار ISO11898 عالي السرعة لمستوى CAN الموضح في الشكل 3 ، ولكن غالبًا ما يتم مواجهة تداخلات مختلفة على الخط ، من أجل ضمان استقرار الإرسال. لذلك ، إذا كان المستوى التفاضلي أقل من 0.5 فولت ، فإن المستوى المتنحي يمثل المنطق 1 ، وإذا كان المستوى التفاضلي أكبر من 0.9 فولت ، فإن المستوى السائد يمثل المنطق 0.
الشكل 3 مستوى علبة ISO11898 عالي السرعة
3. كيفية تحويل الإشارات المنطقية إلى رسائل؟
تعد وحدة التحكم CAN هي المكون الأساسي لجهاز ناقل CAN. وهي تدمج جميع وظائف طبقة ارتباط البيانات في مواصفات CAN ويمكنها إكمال تحليل بروتوكول ناقل CAN تلقائيًا.
بعد أن يرسل جهاز الإرسال والاستقبال CAN الإشارة المنطقية إلى وحدة التحكم CAN ، تقوم وحدة التحكم CAN بتحويل الإشارة المنطقية إلى إطار CAN يتوافق مع مواصفات CAN. تتضمن أنواع إطارات CAN إطارات البيانات والإطارات البعيدة والمسافة بين الإطارات وإطارات الخطأ وإطارات التحميل الزائد.
الشكل 4 تنسيق الإطار القياسي
بأخذ إطار البيانات الأكثر شيوعًا كمثال ، يوضح الشكل 4 تنسيق الإطار القياسي ، بما في ذلك بداية الإطار ، وحقل التحكيم ، وحقل التحكم ، وحقل البيانات وما إلى ذلك.
الشكل 5 مثال على تحليل الرسالة
الشكل 5 هو مثال على تحليل الرسالة. بعد تلقي الإشارة المنطقية المقابلة ، ستقوم وحدة التحكم CAN بتحليلها وفقًا لتنسيق إطار CAN المحدد ، وإرسال الرسالة إلى MCU.
رابعًا ، يتم عرض رسالة الكمبيوتر المضيف
الشكل 6 عرض رسالة الكمبيوتر المضيف
كما هو موضح في الشكل 6 ، عندما تكمل وحدة التحكم CAN تحليل بروتوكول ناقل CAN ، فإنها ستنقل الرسالة إلى MCU لعرضها في برنامج الكمبيوتر المضيف. لا تتم قراءة البيانات مثل بدء الإطار وحقل CRC وحقل ACK ، لذلك لا يعرض برنامج الكمبيوتر المضيف لدينا سوى معلومات مثل نوع إطار البيانات ومعرف الإطار وبيانات الإطار.
لخص:
بالنسبة لأخطاء رسائل ناقل CAN ، تأتي 90٪ من الأخطاء من الطبقة المادية ، ويمكن لمحلل ناقل CANScope إرسال واستقبال أشكال الموجات والرسائل CAN بشكل متزامن ، وإجراء اختبارات متنوعة بسرعة على ناقل CAN ، ومساعدة المهندسين يمكننا إكمال موقع الخطأ بسرعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.