用于 CAN 总线网络的收发器。参考数据

用于 CAN 总线网络的收发器。参考数据

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工业 CAN 总线网络（控制器区域网络）由 Robert Bosch 创建，用于以高达 2 Mbps 的传输速率实时运行的分布式控制系统，最初专门用于汽车行业。高抗噪性和可靠性，以及来自最大制造商（Fujitsu、Maxim、Motorola、NEC、Siemens、Texas Instruments 等）的大量组件选择，使 CAN 成为一套软件、电路和算法解决方案，适用于广泛的应用 - CAN 技术。连接 CAN 控制器和 CAN 总线实际线路的收发器 (TP) 在 CAN 网络中占有重要地位。让我们考虑一下 MAXIM 软件，由于该公司所有产品传统上的高品质、低成本（约 2,5 美元）和许多技术特性，消费者可能会对它感兴趣。

MAX3050/3057 收发器(图 1) 最初是为汽车行业设计的，该行业需要在高电源电压的系统中实现高达 2 Mbps 的数据速率和短路保护。 PP的特点是单极电源+5 V，主动状态下的电流消耗为56 mA，被动状态下的电流消耗为3,6 mA。

MAX3050/3057 仪器有四种工作模式：

高性能;
速度可调；
减少消费；
关闭。

米。 1. MAX3050/3057收发器

模式由微电路的 RS 引脚上的某个电平的信号确定。然后，发送器将来自 CAN 控制器的单极信号转换为 CAN 总线（CANH、CANL）的差分信号。高速模式（KB 输出连接到公共线）允许您实现 2 Mbps 的传输速率。在此模式下，电磁干扰水平增加，可以通过使用屏蔽线对来减少。

要在不使用屏蔽双绞线的情况下降低干扰水平，可以使用可调速模式。在此模式下，波特率（40 至 500 kbps）由连接在 RS 引脚和地之间的电阻器决定。电阻阻值由以下公式计算：

要切换到低功耗模式，您必须将高电平施加到微电路的 RS 引脚。在这种情况下，发送器关闭，接收器处于低功耗状态。在这种模式下，可能会丢失高速传输的第一条消息。

低电平信号施加到 SHDN 引脚时，MAX3057 收发器关闭。 MAX3050 软件实现了 MAXIM 开发的 AutoShutdown 模式，如果在指定时间内没有接收或发送，微电路将关闭。该时间的值由连接到 SHDN 引脚的外部电容器设置，并由以下公式确定：

其中v_{上海数字电视网} - SHDN 阈值。

向 SHDN 引脚施加高电平使 MAX3050 开始工作。

接收器从总线（CANH、CANL）读取差分信号，并将其转换为单极性（RXD）供CAN控制器使用。接收器输入端的比较器将电压差 ΔV = (CANH-CANL) 与内部阈值 0,7 V 进行比较。如果差值为正，则在 RXD 引脚处生成低电平信号，如果为负，则在 RXD 引脚处生成高电平信号。。

在 MAX3050/MAX3057 软件中，接收器实现了“回声”模式，即重复传输的数据。

CANH 和 CANL 线路的共模信号范围为 ~7 至 +12 V。如果 CANH-CANL 电路发生短路或开路，并且输入共模电压低于0,5V，RXD引脚产生高电平信号。如果输入电压大于 0,9V，则 RXD 为低电平。

芯片MAX3050/3057有两种类型的保护。第一种类型是热保护，如果晶体温度超过 +160°C，则会禁用芯片并将 CANH 和 CANL 线设置为第三状态。例如，当总线短路时，这是可能的。迟滞为 20°C，即当温度降至+140°C时，将发生反向开关。第二种保护是短路情况下输出级的电流限制。

MAX3050 芯片的更简化版本是 MAX3053，它没有低功耗模式。否则，它就是 MAX3050 的完全模拟。

MAXIM 还生产 MAX3054/3055/3056 微电路（其框图如图 2 所示），用于汽车系统（包括车载网络电压为 42 V 的系统）。它们的主要特点是在发生各种故障时过渡到单线传输模式。微电路的可靠性取决于热保护和电流保护。热保护类似于 MAX3050 (迟滞 -15°C)。电流保护可在总线发生短路时保护变送器输出。此外，CANH 和 CANL 线路还可免受汽车电子设备典型脉冲噪声的影响。

MAX3054/3055/3056 收发器工作在三种模式下，通过将控制信号施加到 STB 和 EN 引脚来设置到每种模式的转换（以及输出）。 INH 引脚用于关闭外部电源调节器。

该系列的每个微电路都针对特定的数据传输速率而设计：MAX3054 - 250 kb/s、MAX55 - 125 kb/s、MAX3056 - 40 kb/s。接收器输入端的滤波器提供了高抗噪能力，MAX3055 和 MAX3056 微电路中的内置变速电路无需屏蔽电缆。

正常模式下接收器和发送器的操作与 MAX3050/3057 类似。我们只注意到它们的不同之处。

要使用汽车电池（包括 42 伏电池）运行，该微电路具有 WATT 输出，通过该输出供电（最高 +80 V）。

为了降低待机模式下的功耗，MAX3054-MAX3056微电路实现了控制外部电源的功能。进入待机模式时，INH 输出在三种情况下从低电平变为高电平：冷启动时、WAKE 引脚上出现上升或下降信号时、以及主信号在低电平时的持续时间大于 38 µs 时。 EN 和 STB 引脚。上电后，INH 引脚变高并设置内部上电标志。该标志的值可以在待机模式下通过 ERR 引脚（STB = 1，EN = 0）读取，并在进入正常工作模式时复位。

为了获得有关微电路状态的信息，它们提供了 ERR 输出。该引脚上的信号在加电、退出待机模式和出现故障时设置为“0”。在其他情况下，ERR 引脚为高电平。

拒绝以及如何处理它们

故障检测电路在正常操作模式下完全启用。当检测到故障时，它会切换到适当的状态，如表所示。 1. 典型阈值电压为 -3,2V (Vcc = 5V)，以确保在正常模式或故障 1、2、5 和 9 下具有边际抗噪能力的正确数据接收。

表1

拒绝号	使用说明	操作模式	内部密钥的状态（0 - 禁用，1 - 启用）	输出状态（0 - 禁用，1 - 启用）
拒绝号	使用说明	操作模式	内部密钥的状态（0 - 禁用，1 - 启用）	CANH	CANL
1	CANH 断线	正常	RTH，RTL-1	1	1
2	CANL 断线	正常	RTH，RTL-1	1	1
3	CANH 到 BATT 总线短路	所有	返航-0	0	1
4	将 CANL 短路到公共总线	所有	RTH 或 RTL-0	1	0
5	将 CANH 短路到公共总线	正常	返航、RTL-1	1	1
6	CANL 到 BATT 总线短路	正常	RTH-1、RTL-0	1	1
7	将 CANL 线短路到 CANH	所有	RTH 或 RTL-0	1	0
8	电源总线上的 CANH 短路	所有	返航-0	0	1
9	将 CANL 短路到电源总线	正常	返航、RTL-1	1	1

低功耗模式

MAX3054-MAX3056收发器可以工作在三种低功耗模式之一，通过向STB和EN引脚施加信号来选择这些模式(表2)。

表2

政权	引脚电平						RTL 引脚连接到的总线
	机顶盒	EN	ERR		接收器
	机顶盒	EN	0	1	0	1
过渡到职责	0	1	中断出口	-	中断出口	-	V_瓦
值班人员	0	0
预期	0	0
等待开机	1	0	启用标志 V_瓦	-	中断出口	-	V_瓦
正常	1	1	错误标志	没有标志	主要接收数据	隐性接收数据	VCC

待机（睡眠）模式是一种消耗最少的模式。在此模式下，通过将 INH 输出切换到第三状态来关闭外部稳压器，CANL 输出通过 RTL 输出从电源偏置。如果通电，则会在 RXD 和 ERR 引脚上生成中断以启动系统。

当需要外部稳压器以保持低功耗的活动状态时，可以使用待机模式（类似于待机模式，但 INH 输出设置为高电平）。

开机待机模式-当微电路从待机模式切换到开机待机模式时，INH输出设置为高电平，从待机模式-设置为低电平。

网络应用的特点

MAX3054/3055/3056 可以在同一总线上与多达 32 个收发器联网。这些断路器设计为使用总共 100 欧姆的终端电阻器（适用于 CANH 和 CANL 线路）。终端电阻 RTL 和 RTH 的值根据特定系统的大小而变化。但是，如果您不想进行计算，则可以放置相同的电阻器，重要的是它们的总电阻不超过 100 欧姆。

出版：cxem.net

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