如何實現CAN節點的休眠

CAN總線現在已廣泛應用于各類車輛及工業現場上，在部分行業場景的隔離CAN應用中，對于節點的低功耗需求越來越明顯，這也是硬件工程師們比較頭疼的問題，下面介紹一下如何實現CAN節點的休眠？

東西/原料

CTM1044KAT休眠型隔離CAN模塊
ZDS4054示波器

引腳界說

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CTM1044KAT隔離收發器引腳界說及封裝尺寸如圖1所示。
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功能申明

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正常模式
當STB引腳輸入高電日常平凡，模塊進入正常工作模式。在此模式下，模塊可以經由過程CAN總線發送和領受數據。模塊內部驅動器將TXD引腳的數字旌旗燈號轉換為CANH、CANL引腳的差分旌旗燈號。模塊內部領受器將CANH、CANL引腳的差分旌旗燈號轉換為RXD的數字旌旗燈號。
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待機模式
當STB引腳輸入低電平或處于懸空狀況時，模塊進入低功耗待機模式。在此模式下，模塊無法經由過程TXD引腳將數據發送至CAN總線上，并且無法精確返回CAN總線上的信息。模塊RXD會始終連結高電平，直到模塊檢測到有用的總線叫醒旌旗燈號。模塊檢測到叫醒旌旗燈號叫醒后，RXD引腳返回總線上持續時候大于tWK_FT的顯性電平，直至從頭由正常模式切換至待機模式。在待機模式下，模塊的CANH、CANL引腳經由過程內部輸入電阻下拉到參考地CANG。檢測到叫醒旌旗燈號后，將STB引腳置高，產物從頭進入正常模式。
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長途叫醒
CTM1044KAT內部具有叫醒濾波器，目標是為了過濾總線異常、噪聲、浪涌等造當作的非真實叫醒旌旗燈號。當模塊檢測到總線上的有用叫醒旌旗燈號后，模塊才會叫醒并在RXD返回總線上的旌旗燈號。總線叫醒的顯性或隱性旌旗燈號持續時候必需大于tWK_FT，該旌旗燈號才會被識別。因為tWK_FT有必然的規模，對于分歧叫醒時序，可能會呈現以下幾種環境：
叫醒旌旗燈號持續時候小于tWK_FT(MIN)，不會被識別；
叫醒旌旗燈號持續時候大于tWK_FT(MIN)，小于tWK_FT(MAX)，可能會被識別；
叫醒旌旗燈號持續時候大于tWK_FT(MAX)，必然會被識別。
是以為了模塊被有用叫醒，一個完整的叫醒旌旗燈號應包含一個顯性電平，一個隱性電平，最后一個顯性電平竣事，三個電平持續時候均應大于tWK_FT(MAX)，一旦模塊領受到叫醒旌旗燈號的第一個顯性電平，模塊將繼續期待領受第二個隱性電平，之后繼續期待領受第三個顯性電平，模塊期待時代呈現的不合適要求的旌旗燈號將會被過濾失落，待叫醒時序全數領受完當作后，模塊會將RXD引腳置低以領受總線上持續時候大于tWK_FT的顯性電平。CAN節制器檢測到模塊RXD引腳旌旗燈號后將被叫醒，此時可置STB引腳為高，產物將進入正常模式。具體如下圖2所示。
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顯性超時
當TXD被置為低時，模塊內部的“顯性超時”按時器即會啟動。若是TXD引腳的低電平持續時候大于tto(dom)TXD，內部發送將被禁止，并釋放總線至隱性電平。這個功能是為了防止硬件或軟件錯誤導致總線持續連結顯性電平，避免總線癱瘓。當TXD引腳被置為高后，“顯性超時”按時重視置。如下圖3所示是顯性超時功能的時序圖。
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硬件設計典型毗連電路

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節點典型毗連電路圖
在利用情況優良的簡單應用中，如收發器測試、產物短距離通信測試等。模塊接上電源，端口和MCU及CAN收集總線毗連，無需外加器件便可直接利用，如下圖2所示。其他場所利用時，請參考下文的“保舉組網體例”進行組網接線。若總線利用情況惡劣，需戶外布線等，請參考下文的“端口庇護保舉電路”，恰當地增添外圍庇護器件，如下圖4所示。
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組網典型毗連電路圖
單個CAN總線收集保舉組網體例如下圖4所示，每個收集可接入110個CAN節點。利用CTM1044KAT系列產物時，最長通信距離為1km。若是需要接入更多節點或通信距離更長時，可經由過程CAN中繼器等設備進行擴展。
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注重事項

CAN總線組網時，無論節點數幾多，距離遠近，工作速度凹凸，都需要在總線上加終端電阻
CAN節制器邏輯電平需與CTM隔離CAN收發模塊相對應
組網時總線通信距離與通信速度以及現場應用相關，可按照現實應用和參考相關尺度設計，通信線纜選擇屏障雙絞線并盡量遠離干擾源。遠距離通信時，終端電阻值需要按照通信距離以及線纜阻抗和節點數目選擇合適值