CAN SPI 波形分析

发布于:2022-12-29 ⋅ 阅读:(313) ⋅ 点赞:(0)

CAN通信与SPI

一、半双工、异步通信、以差分形式通信的CAN

CAN协议有两个标准:高速通信标准ISO11898,针对通信速率为125kbps~1Mbps;低速通信标准ISO11519-2,针对通信速率为125kbps以下的低速通信。

1.1 CAN 的特性

① 多主控制:总线空闲时,所有单元都可发送消息,而两个以上的单元同时发送消息时,根据标识符(帧ID), 非地址)决定优先级。两个以上的单元同时开始发送消息时,对各消息ID的每个位进行逐个仲裁比较(该仲裁机制是利用“如果总线上同时出现显性电平和隐形电平,总线的状态会被置为显性电平”这个特性进行仲裁。)。仲裁获胜(优先级最高)的单元可继续发送消息,仲裁失利的单元则立即停止发送而进行接收工作。

② CAN物理层的形式主要分为闭环总线和开环总线。闭环通讯网络是一种高速、短距离网络,它的总线最大长度为40m,通信速度最高1Mbps,总线的两端各要求有一个"120欧"的电阻;开环总线网络是低速、远距离网络,它的最大传输距离10km,最高通讯速率为125kbps,两根总线是独立的、不形成闭环,要求每根总线上各串联有一个"2.2千欧"的电阻。

③ 具有错误检测/错误通知和错误恢复功能。

④ 故障封闭功能。CAN可以判断出错误的类型是总线上数据错误(如外部噪声等)还是持续的数据错误(如单元内部故障、驱动器故障、断线等)。由此功能,当总线上发生次序数据错误时,可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。

⑤ 多节点。

⑥CAN总线协议的物理层只有1对差分线,在一个时刻只能表示一个信号,所以对通讯节点来说,CAN通讯是半双工的,收发数据需要分时进行。

1.2 CAN 的数据帧

在这里插入图片描述

1.3 通过波形了解CAN网路通信

http://t.csdn.cn/MrD5E

在这里插入图片描述

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在can的协议中当连续出现5个高电平时就需要插入一个低电平;
在can协议中将CAN_H和CAN_L的差值为高电平时定义为显性,逻辑上表示为0,为低电平时定义为隐形,逻辑上表示为1。

引用来源:https://blog.csdn.net/woshizuopie/article/details/115511247

二、串行、全双工、同步、短距离的SPI

2.1 SPI的特点

SPI主要以主从方式通信。这种模式通常只有一个主机和一个或者多个从机,标准的SPI是4根线,分别是:

MISO(SDI):主设备数据输入,从设备数据输出;
MOSI(SDO):主设备数据输出,从设备数据输入;
SCLK:时钟信号,由主设备产生,只能由主设备控制;
SSEL(CS、SS):从设备片选使能信号,由主设备控制,通常是低电平有效信号。如果从设备是低电平使能的话,当拉低这个引脚后,从设备会被选中,主机和这个被选中的从机进行通信。

原文链接:https://blog.csdn.net/woshizuopie/article/details/115511247

2.2 工作模式

2.2.1时钟极性(CPOL)

通信的整个过程分为空闲时刻和通信时刻,如果SCLK在数据发送之前和之后的空闲状态是高电平,那么CPOL=1;如果空闲状态SCLK是低电平,那么CPOL=0

2.2.2 时钟相位(CPHA)

由工作模式确定值

CPHA=1,一个时钟周期的第一个沿上表示数据的发送,CPOL=1为下降沿,CPOL=0为上升沿。然后,数据的采样就是在这个时钟周期的下一个沿上,CPOL=1为上升沿,CPOL=0为下降沿。
CPHA=0,一个时钟周期的第一个沿上表示数据的采样,CPOL=1为下降沿,CPOL=0为上升沿。然后,数据的发送就是在这个时钟周期的下一个沿上,CPOL=1为上升沿,CPOL=0为下降沿。

SPI由时钟极性(CPOL)和时钟相位(CPHA)分为4个工作模式

模式0:CPOL=0,CPHA=0:此时空闲态时,SCLK处于低电平,数据采样是在第1个边沿,所以数据采样是在上升沿,数据发送是在下降沿。
模式2:CPOL=1,CPHA=0:此时空闲态时,SCLK处于高电平,数据采样是在第1个边沿,所以数据采样是在下降沿,数据发送是在上升沿。
模式1:CPOL=0,CPHA=1:此时空闲态时,SCLK处于低电平,数据发送是在第1个边沿,所以数据发送是在上升沿,数据采样是在下降沿。
模式3:CPOL=1,CPHA=1:此时空闲态时,SCLK处于高电平,数据发送是在第1个边沿,所以数据发送是在下降沿,数据采样是在上升沿。

如工作模式为3时发送0XEE,即时钟空闲时为高电平,在下降沿主设备进行数据发送,在上升沿从设备进行数据采样,进行波形分析时在上升沿读取数据,为1110 1110,为0xEE;
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参考链接:https://blog.csdn.net/woshizuopie/article/details/115511247


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