CAN veri yolu soğuk bilgisi-kenar adımı nasıl ortaya çıkıyor?
CAN veriyolu dalga formlarını anlıyor musunuz? CAN sinyalinin kararsız olmasına neyin sebep olduğunu biliyor musunuz? Bu makale sizi CAN dalga biçimi kenar adımlarının kararlılığını etkileyen suçluyu keşfetmeye götürecektir.
Empedans uyumu, sinyal kaynağı veya iletim hattı ile yük arasındaki uygun bir eşleşmeyi ifade eder.Empedans eşleştirmesi esas olarak yük gücünü ayarlamak ve sinyal yansımasını bastırmak içindir; ancak, empedans uyumsuzluğu olgusu, Şekil 1'de gösterildiği gibi CAN veri yolu ağının her yerinde görülebilir. Gösterildiği gibi, empedans uyumsuzluğu 7 fenomene neden olacaktır, bunlardan en önemlileri yükselen kenar ve düşen kenar adımlarıdır; aşağıda kenar adım fenomeni ayrıntılı olarak tanıtılacaktır.
Şekil 1 Empedans uyuşmazlığı dalga formu
Kenar adımının nasıl göründüğünü, nasıl ortadan kaldırılacağını ve otobüsü nasıl etkilediğini açıklayın;
1. Kenar adımlarının kaynağı
CAN veriyolunun ağ düzeninde, el-ele doğrusal topoloji en ideal ve en geleneksel düzendir; ancak, gerçek sahnelerde, genellikle dallanma meydana gelir. Burada CAN veriyolunun uzunluğunu hesaplarken, dalın uzunluğunun (alıcı-vericiden veriyoluna) eklenmesi gerektiğini belirtmek önemlidir. Bu amaçla çok uzun dallarla bir deney yaptık Deneyde CAN veriyolunda üç CAN düğümü var, ana hat uzunluğu 15 metre, bir düğümün dal uzunluğu 1 metre ve iletişim için baud hızı 250k. Aşağıdaki şekil deneysel CAN dalga şekli diyagramıdır.Yükselen ve düşen kenarlarda baud hızının değişmesine ve alıcı düğümün örnekleme hatalarına neden olan bir adım fenomeni olduğu açıktır (bit genişliği hataları da denir).
Bu nedenle, kenar adımlarının kaynağı esas olarak CAN düğümünün dalıdır ve aşırı uzun dalın oluşturduğu yansıma güçlenir, bu da bit genişliği dengesizliği hatasına neden olur. ISO11898 sadece dalın 1M baud hızında 0,3 metreyi geçmemesini şart koşar, ancak diğer durumlarda bir açıklama yoktur, bu saha mühendislerinin tecrübesine bağlıdır.
2. Kenar adımlarını ortadan kaldırın
Yanlış dalga formunun ana suçlusu kenar adımlarıdır, öyleyse kenar adımları nasıl ortadan kaldırılır? Aşağıdaki bölümler, kaynaktan bazı güvenilir ve etkili yöntemleri ve iyileştirici önlemleri tanıtacaktır.
1. Dal uzunluğunu azaltın
CAN ağ düzeninin kökündeki sorunu çözmenin yolu, CAN düğümünün dal uzunluğunu azaltmak, böylece sinyal yansımasını azaltmak ve bit genişliğinin kararlılığını sağlamaktır. Yukarıdaki deneyde, diğer koşullar değişmeden kalır, yalnızca dal uzunluğu 20 cm'ye düşürülür; aşağıdaki şekil CAN dalga formu diyagramıdır ve şu anda hiçbir kenar adımı görünmez. Dal uzunluğunun azaltılmasının kenar basamaklarını ortadan kaldırmanın en doğrudan yolu olduğu görülebilir.
2. Uzun dala uygun direnç ekleyin
Şebeke düzeni değiştirilemediğinde, dalların neden olduğu sinyal yansımalarının olması gerekir. En pratik yöntem, sinyal yansımasını ortadan kaldırmak için uzun dalın sonuna bir direnç eklemektir. Benzer şekilde, yukarıdaki deneyde dal düğümüne 200'lik bir direnç eklendi ve diğer koşullar iletişim deneyi için değişmeden kaldı. Aşağıdaki şekil deneyin CAN dalga şeklidir Bu sırada kenar adımının azaldığını ancak direnç eklendikten sonra diferansiyel voltajın küçüldüğünü görebilirsiniz.Diferansiyel voltajın 0,9V'den az olmaması gerektiğini unutmayın. Burada belirtmek gerekir ki: 500'den büyük direncin yansımayı absorbe etme zayıf bir kabiliyeti vardır, bu yüzden direnç sonuna bağlandığında 500 than'den az olmalıdır.
3. Güdük kısaltın
Daha önce bahsedilen dal uzunluğu, düğüm alıcı-vericisinden veri yoluna olan mesafeyi ifade eder.Düğüm tasarımının başlangıcında, TTL uzaktan iletim yöntemi seçilmelidir.TTL seviyesi CAN kapasitöründen etkilenmediğinden, alıcı-verici arayüzün yakınına yerleştirilmelidir. Dal saplamasının uzunluğunu azaltmak için, sürekli empedans sağlamak için 10 cm içinde kontrol edilmesi önerilir.
TTL uzaktan iletiminin en doğrudan yolu, CAN alıcı-vericisini CAN omurgasının yanına, dal uzunluğu olmayacak şekilde yerleştirmektir. Optik kablo yıldız topolojisi, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bu yöntemi kullanır; CAN fiber optik alıcı-verici kutuda yerleşiktir ve TTL seviyesi, düğümlerdeki rastgele değişiklikler sorununu çözen başka bir CAN optik fiber alıcı-vericiye iletmek için kullanılır (düğümler açılır veya kapanır veya Fiş).
4. Yük konsantrasyonunu ortadan kaldırın
Daha karmaşık yerleşim düzenine sahip bir CAN ağında, düğümlerin konsantre yerleşiminin neden olduğu yansıma ve üst üste binmeyi önlemek için, bitişik düğümler arasındaki mesafenin 2 cm'den az olmaması önerilir. , Ve bu konsantrasyon ile bir sonraki konsantrasyon arasında en az 10 m'lik bir kablo mesafesi vardır.
Benzer şekilde, karmaşık ağ düzenlerinde, çok uzun ve eşit olmayan şubelere sahip ağlar, empedans eşleştirmesinin zorluğundan dolayı dallanma için genellikle hub'lar veya tekrarlayıcılar kullanır; hub'lar ve yineleyiciler, her bir segmenti bağımsız bir Doğrusal topoloji aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir.
5. Koruyucu tabakanın bölgesel topraklaması
Ekranlama katmanının çok noktalı topraklaması, sinyal kalitesini etkileyen toprak dönüşünü önlemek için topraklama noktasının potansiyeline dikkat etmelidir. Koruyucu katman çok uzunsa, zemine dönüş sorununu etkili bir şekilde önlemek için aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi bölümlü ekranlama ve tek noktalı topraklama yöntemini kullanabilirsiniz.
3. Uç uygunluk testi
Sinyal kenarı, sinyalin kalitesini yansıtan önemli bir göstergedir. Sinyalin düşen kenarı yavaşlarsa, CAN sinyal dalga biçimi belirli bir dereceye kadar bozulur ve bu da alıcı-vericinin hataları örneklemesine neden olur. Ana akım otomobil şirketlerinin kenar testine bakın.Genel olarak, kenar süresinin% 10 ila% 90'ı kenar süresi olarak kullanılır ve DUT'un CAN ağına bağlandığında etkilenebileceği kapasitif reaktans etkisi, ölçüm sonucunu daha pratik hale getirmek için simüle edilir. DUT'un kenarları, CANDT tarafından simüle edilen küçük kapasitans ve büyük kapasite yükü ortamında ölçüldü.
l Test amacı: sırasıyla küçük kapasitans ve büyük kapasitans yükü altında CANH, CANL ve CANDIFF sinyal bitlerinin yükselme veya düşme süresini ölçmek;
l Test prensibi: Test prensibi aşağıdaki şekilde gösterildiği gibidir DUT veriyi normal olarak veriyoluna ilettiğinde, iletilen veri çerçevesi baskın ve çekinik bitlerin bir dizisidir, yani iletilen veriler yükselme ve düşme zamanı bilgilerini içerir;
Dört, CANDT
ZLG Zhiyuan Electronics tarafından piyasaya sürülen CANDT uygunluk test sistemi, CAN düğüm fiziksel katmanı, bağlantı katmanı ve uygulama katmanının uygunluk testini otomatik olarak tamamlayabilir. Mevcut CAN veriyolu test alanında eksiksiz fiziksel katman otomatik testleri ve ihracat raporları gerçekleştirebilen tek cihazdır. Manuel ölçüm ve istatistik hatasından kaçınılır ve aynı zamanda otomatik test yöntemi ile test süresi israfını azaltır, testin doğruluğunu artırır ve işçilik maliyetlerinden büyük ölçüde tasarruf sağlar.
CANDT uygunluk test sistemi, CANScope'un temel analiz yeteneklerine dayanır, osiloskopları, güç kaynaklarını ve diğer gerekli ekipmanları entegre eder, OEM'lerin CAN uyumluluk testi standartlarını karşılayabilir ve OEM'ler ve bileşen şirketleri için bir CAN veri yolu testi ve garanti sistemi kurabilir.
