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無線電子工学および電気工学の百科事典 CANバスネットワーク用トランシーバー。 参照データ
産業用ネットワーク CAN-bus (Controller Area Network) は、最大 2 Mbit/s の伝送速度でリアルタイムに動作する分散制御システムで使用するために Robert Bosch によって作成され、当初は自動車業界でのみ使用されていました。 高いノイズ耐性と信頼性、および主要メーカー (富士通、マキシム、モトローラ、NEC、シーメンス、テキサス・インスツルメンツなど) からの多数のコンポーネントの選択により、CAN は幅広い用途向けの一連のソフトウェア、回路、アルゴリズム ソリューションに生まれ変わりました。幅広いアプリケーション - CAN テクノロジーへ。 CAN ネットワーク内で重要な役割を果たしているのは、CAN コントローラと CAN バスの実際のワイヤを接続するトランシーバ (TC) です。 MAXIM の PP を見てみましょう。これは、同社のすべての製品の伝統的な高品質、低コスト (約 2,5 米ドル)、および多くの技術的特徴により、消費者にとって興味深いかもしれません。 MAX3050 / 3057トランシーバー（図1）は元々、最大2Mbpsのデータレートと高い電源電圧のシステムでの短絡保護が必要な自動車産業を対象としていました。 PPは、ユニポーラ電源+5 V、アクティブ状態で56 mA、パッシブ状態で3,6mAの消費電流を特徴としています。 MAX3050/3057 計測器は、次の XNUMX つのモードで動作します。
米。 1. MAX3050/3057 トランシーバー モードは、マイクロ回路のRSピンで特定のレベルの信号によって決定されます。 次にトランスミッタは、CAN コントローラからのユニポーラ信号を CAN バス (CANH、CANL) 用の差動信号に変換します。 高速モード (KB 出力が共通線に接続されている) では、2 Mbps の転送速度を実現できます. このモードでは、シールド ペアを使用することで低減できる電磁干渉のレベルが高くなります. シールド付きツイストペアを使用せずに干渉のレベルを下げるには、可変速度モードを使用できます。 このモードでは、ボー レート (40 ～ 500 kbps) は、RS ピンとグランドの間に接続された抵抗によって決まります。 抵抗器の抵抗値は、次の式で計算されます。
低電力モードに切り替えるには、マイクロ回路の RS ピンに高レベルを適用する必要があります。 この場合、送信機はオフになり、受信機は低電力状態になります。 このモードでは、高速で送信される最初のメッセージを失う可能性があります。 低レベル信号がSHDNピンに印加されると、MAX3057トランシーバーはオフになります。 MAX3050ソフトウェアは、MAXIMによって開発されたAutoShutdownモードを実装します。このモードでは、指定された時間受信または送信がない場合、マイクロ回路がオフになります。 この時間の値は、SHDNピンに接続された外部コンデンサによって設定され、次の式によって決定されます。
ここで、vSHDN -SHDNしきい値。 SHDNピンにハイレベルを印加すると、MAX3050が動作します。 レシーバーはバス (CANH、CANL) から差動信号を読み取り、それを CAN コントローラー用のユニポーラ信号 (RXD) に変換します。 レシーバ入力のコンパレータは、電圧差 ΔV = (CANH-CANL) を内部しきい値 0,7 V と比較します。差が正の場合は RXD ピンにローレベル信号が生成され、負の場合はハイレベル信号が RXD ピンに生成されます。信号が生成されます。 MAX3050/MAX3057ソフトウェアでは、レシーバ用に「エコー」モードが実装されています。 送信されたデータが繰り返されます。 CANH および CANL ラインのコモンモード信号範囲は、約 7 ～ +12 V です。CANH-CANL 回路で短絡または断線が発生した場合、および入力コモンモード電圧が適切でない場合は、 0,5 Vを超えると、RXDピンにハイレベル信号が生成されます。 入力電圧が 0,9 V を超える場合、RXD は Low になります。 MAX3050/3057マイクロ回路には160種類の保護があります。 20 つ目のタイプは熱保護で、クリスタル温度が +140°C を超えた場合にチップをオフにし、CANH および CANL ラインを XNUMX 番目の状態に設定します。 これは、たとえばバス上の短絡が原因で発生する可能性があります。 ヒステリシスは XNUMX°C、つまり XNUMX°C です。 温度が +XNUMX°C に低下すると、逆のスイッチングが発生します。 XNUMX 番目の保護タイプは、短絡時の出力段電流を制限することです。 MAX3050チップのより単純化されたバージョンはMAX3053であり、これには低電力モードがありません。 それ以外の場合は、MAX3050の完全なアナログです。 MAXIM は、車載システム (オンボード電圧 3054 V のものを含む) での使用を目的とした MAX3055/3056/2 マイクロ回路 (ブロック図を図 42 に示します) も製造しています。 主な特徴は、各種障害発生時に単線伝送モードに移行することです。 マイクロ回路の信頼性は、熱と電流の保護によって決まります。 熱保護は MAX3050 と同様です (ヒステリシス -15°C)。 電流保護は、バス上で短絡が発生した場合にトランスミッタ出力を保護します。 さらに、CANH および CANL ラインは、自動車エレクトロニクスに特有のインパルス ノイズから保護されています。 MAX3054 / 3055/3056トランシーバーは、XNUMXつのモードで動作します。各モードへの遷移（および出力も）は、STBピンとENピンに制御信号を適用することによって設定されます。 INHピンは、外部電源レギュレータをオフにするために使用されます。 このファミリの各マイクロ回路は、特定のデータ転送速度用に設計されています：MAX3054-250 kb / s、MAX55-125 kb / s、MAX3056-40 kb/s。 受信機の入力にあるフィルターによって高いノイズ耐性が提供され、MAX3055およびMAX3056マイクロ回路に組み込まれた可変速度回路により、シールドケーブルが不要になります。 通常モードでのレシーバとトランスミッタの動作は、MAX3050/3057 の動作と同様です。 それらの違いにのみ注目します。 カーバッテリー（42ボルトのものを含む）で動作するために、マイクロ回路にはWATT出力があり、それを介して電力が供給されます（最大+ 80 V）。 スタンバイモードでの消費を削減するために、MAX3054～MAX3056マイクロ回路には外部電源を制御する機能が実装されています。 スタンバイ モードに入るとき、INH 出力の電位は 38 つのケースで Low から High に変化します。1 つは「コールド」スタート時、WAKE ピンの信号のエッジまたは立ち下がりに沿ったとき、およびドミナント信号の持続時間が 0 時間である場合です。 EN ピンと STB ピンのローレベルで XNUMX μs 以上。 電源投入時に、INH ピンが High になり、内部電源投入フラグがセットされます。 このフラグの値はスタンバイ モードで ERR ピン (STB = XNUMX、EN = XNUMX) で読み取ることができ、通常の動作モードに戻るときにリセットできます。 マイクロ回路の状態に関する情報を得るために、マイクロ回路は ERR ピンを提供します。 このピンの信号は、電源投入時、スタンバイ モードの終了時、および障害状態時に「0」に設定されます。 それ以外の場合、ERR ピンは High になります。 拒否とその対処方法 障害検出回路は、通常の動作モードで完全に有効になります。 障害が検出されると、表に示すように適切な状態に切り替わります。 1. 通常のしきい値電圧は -3,2V (Vcc = 5V) で、通常モードまたは障害 1、2、5、および 9 でわずかなノイズ耐性を備えた正しいデータ受信を保証します。 表1
低電力モード MAX3054～MAX3056トランシーバは、STBピンとENピンに信号を印加することによって選択される2つの低電力モードのXNUMXつで動作できます(表XNUMX)。 表2
スタンバイ (スリープ) モードは、消費電力が最小限に抑えられるモードです。 このモードでは、INH 出力を XNUMX 番目の状態に移行することで外部電圧レギュレータがオフになり、電源から CANL 出力へのバイアスが RTL 出力を通じて供給されます。 電源が供給されると、RXD ピンと ERR ピンで割り込みが生成され、システムが起動します。 スタンバイ モードは、アクティブ状態を低消費で維持するために外部電圧レギュレータが必要な場合に使用できます (スタンバイ モードと同様ですが、INH 出力はハイに設定されます)。 パワーオンスタンバイモード-マイクロサーキットがスタンバイモードからパワーオンスタンバイモードに切り替わると、INH出力はハイレベルに設定され、スタンバイからローレベルに設定されます。 ネットワーク内のアプリケーションの機能 MAX3054/3055/3056 は、同じバス上で合計 32 個までのトランシーバとネットワーク接続できます。 これらのサーキット ブレーカは、合計 100 オームの終端抵抗で動作するように設計されています (CANH および CANL ラインのそれぞれに対して)。 終端抵抗 RTL および RTH の値は、特定のシステムのサイズによって異なります。 ただし、計算を行いたくない場合は、同じ抵抗を配置できます。合計抵抗が100オームを超えないようにすることが重要です。 出版物: cxem.net
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