Wykład 3. Interfejsy CAN, USB

Wykład 3 Interfejsy CAN, USB

Interfejs CAN

CAN Controller Area Network

CAN - podstawy Cechy: - różnicowy protokół komunikacji zdefiniowany w ISO11898 - bardzo niezawodny - dostępna wersja o dużej prędkości (CAN2.0B-1Mb/s) - dostępne również wersja o małej prędkości (125kb/s) ale dużej odporności na szumy

CAN Protokół zdefiniowany pod koniec lat 80-tych przez firmę Bosch Transmisja odbywa się na pojedynczej, terminowanej, parze skręconej Możliwa jest obecność wielu urządzeń typu Master Zasięg od 40m przy 1Mb/s do 10km przy 5kb/s Maksymalne opóźnienie ramki o wysokim priorytecie <120µs przy 1Mb/s Węzły sieci nie mają numerów mają je jedynie komunikaty! Możliwość podłączenia nieskończonej ilości węzłów

CAN warstwa fizyczna CAN może być zaimplementowane na wielu różnych mediach z jednym warunkiem każdy węzeł musi słyszeć co transmituje Zazwyczaj medium jest skrętka o poziomie napięć 5V co pozwala na dużą odporność na szumy i pracę przy rozwartej szynie

CAN warstwa fizyczna Każdy węzeł musi mieć nadany numer od 1 do 127 Maksymalny rozmiar sieci zależy od prędkości, np. około 250 m dla 256 kb/s

CAN arbitraż szyny Każda ramka zaczyna się od Arbitration ID, które służy do arbitrażu dostępu do magistrali Gdy dwa urządzenia próbują nadawać jednocześnie, słowa Arbitration ID pozwalają na bezkrwawe rozwiązanie konfliktu bez zatrzymywania transmisji na szynie (CSMA/CA)

CAN - ramki Ramka danych są dwa rodzaje: standardowa i rozszerzona Ramka zdalna żądanie nadania ramki o takim samym identyfikatorze Ramka błędu wysyłana po wykryciu błędu transmisji

CAN ramka danych

CAN ramka danych Opis bitów: SRR oznacza ramkę rozszerzoną RTR oznacza ramkę danych lub ramkę zdalną R0, R1 zarezerwowane DLC długość pola danych Pole danych długość od 0 do 64 bitów ACK pole potwierdzenia odbioru

CAN modyfikacje standardu

CAN transceiver PCA82C251

CAN warstwy ISO/OSI Są różne rodzaje warstw aplikacji: CANopen, DeviceNet, SDS, J1939, NMEA 2000, EnergyBus, MilCAN,

CAN transceiver PCA82C251 Linia Rs określa maksymalną prędkość działania transceivera

CAN - TMS320f2810

CANopen

CANopen CANopen standardizes the way the communicated data is structured and exchanged. CANopen standards work with Device Profiles Several Device Profiles for CANopen are standardized and new ones get constantly added. Device Profiles specify the data sets and communication models supported by modules such as Generic I/O, Encoders, Drives, etc.

CANopen stany węzła Slave Interfejs USB

CANopen Katalog obiektów Każdy z węzłów posiada katalog obiektów, który może zostać odczytany przez inne węzły podczas komunikacji

CANopen Profile urządzeń Zastosowanie katalogu obiektów pozwala ustrukturyzować przesyłane dane O tym, który z wpisów w katalogu zawiera jakie dane decydują profile urządzeń Niektóre z profili urządzeń są zdefiniowane Można definiować własne profile urządzeń

Interfejs USB

USB- standardy USB 1.1: Oryginalny standard Do 6 hostów (tier) i do 127 urządzeń Architektura Master/Slave Data rate: 1.5 Mb/s w trybie LowSpeed 12 Mb/s w trybie Full Speed Każde z urządzeń może czerpać do 500 ma

USB- standardy USB 2.0: Zastępuje standard w wersji 1.1 Główną różnicą jest dodanie nowego trybu: HighSpeed z prędkością 480MB/s USB 3.0: Główną różnicą jest dodanie nowego trybu: SuperSpeed z prędkością 4.8 GB/s

Dziękuję za uwagę

FT232R Główne cechy: Pojedynczy układ obsługujący zarówno warstwę sprzętową, jak i programową Dostępne i darmowe sterowniki na komputery PC Zintegrowany EEPROM 1024B do zapamiętywania ustawień Zintegrowany generator sygnału zegarowego Prędkości przesyłu od 300B/s do 3Mb/s (RS422, RS485, RS232) Kompatybilność z trybem USB2.0 FullSpeed Zasilanie 3.3 5.25 V

FT232R Schemat blokowy Dziękuję za uwagę

FT232R Zasilanie z portu Dziękuję za uwagę

FT232R Zasilanie autonomiczne Dziękuję za uwagę

Dziękuję za uwagę