Loto实践干货(3) 测量CAN总线通讯数据
最近在做运动控制卡的项目，调试样机的过程中，需要验证can总线通讯功能的正确性。以前只限于理论上认识can总线，使用的canbus的通讯卡也是有上位机例程，基本上简单地配置上位机软件就可以正常工作了。这次调试需要深入测试can接口的通讯过程，正好把之前的对can的认识再复习深化一下。
之所以采用can总线，是因为它只需要两根双绞线就可以连接多个通讯节点，并且可以传输相对远的距离，在工业现场抗干扰能力也很强。下图是我按照can总线的要求做的一条双绞线，黄色和绿色分别是can_high线和can_low线。要求绞距20mm，不绞合的距离不超过50mm。
规定的双绞线传输距离与can总线的传输速率的关系如下表。我们的传输距离很短，所以可以采用很高的传输速率。即便是采用最高的传输速率，以osc802示波器的25m带宽，也是足够调试用的。
位速率 bit/s 总线长度 m
1 1m 30
2 800k 50
3 500k 100
4 250k 250
5 125k 500
6 62.5k 1000
7 20k 2500
8 10k 5000
下图是我设计驱动控制板的can通讯接口部分的原理图，使用sn65hvd230收发器：
打样后的运动控制板是这样的：
使用loto的usb示波器osc802对can通讯的信号进行捕捉，抓取数据进行解析判断。
使用usb示波器osc802的单次触发功能，很轻松对can总线上的电平信号进行了捕捉。不过我们现在还看不懂它，需要对can的电平逻辑和传输协议有所了解。
没有收发信号时，两条导线上的电平相同（大约2.5v）。这种电平状态为隐形状态，也称之为隐性电平,即为逻辑1。有信号时，can_h导线的电平升高至少1v；而对应的can_l导线电平降低同样值，这种电平状态为显形状态，也称之为显性电平，即为逻辑0。5v和3.3v的can收发器的逻辑电平会稍有不同。
我们通过程序发出一串can数据后，用osc802捕捉到的波形如下：
根据波形进行数据解码需要注意的有两点：
1：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性，逻辑上表示为1。
2：在can的协议中当连续出现5个显性时就需要插入一个隐性。
can的标准帧和扩展帧协议格式：
所以，波形数据解读为：
图中被红色斜线划掉的为can协议有意在5个连续显性后面加的单个隐性位，所以去掉。所以，通过usb 示波器 osc802抓取到的数据为：
00000000000011000001001100010100000001010101011110011010001111100000111101111
id srr id dlc crc
0 00000000000 1 1 000001001100010100 000 0010 000111110000011
这个数据帧发出的数据为：
1010101111001101
0xab, 0xcd
解析结果与上位机收发的结果互相验证正确，所以此次运动控制板的can接口功能调试成功完成。
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规定的双绞线传输距离与can总线的传输速率的关系如下表。我们的传输距离很短，所以可以采用很高的传输速率。即便是采用最高的传输速率，以osc802示波器的25m带宽，也是足够调试用的。
位速率 bit/s 总线长度 m
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2 800k 50
3 500k 100
4 250k 250
5 125k 500
6 62.5k 1000
7 20k 2500
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下图是我设计驱动控制板的can通讯接口部分的原理图，使用sn65hvd230收发器：
打样后的运动控制板是这样的：
使用loto的usb示波器osc802对can通讯的信号进行捕捉，抓取数据进行解析判断。
使用usb示波器osc802的单次触发功能，很轻松对can总线上的电平信号进行了捕捉。不过我们现在还看不懂它，需要对can的电平逻辑和传输协议有所了解。
没有收发信号时，两条导线上的电平相同（大约2.5v）。这种电平状态为隐形状态，也称之为隐性电平,即为逻辑1。有信号时，can_h导线的电平升高至少1v；而对应的can_l导线电平降低同样值，这种电平状态为显形状态，也称之为显性电平，即为逻辑0。5v和3.3v的can收发器的逻辑电平会稍有不同。
我们通过程序发出一串can数据后，用osc802捕捉到的波形如下：
根据波形进行数据解码需要注意的有两点：
1：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性，逻辑上表示为1。
2：在can的协议中当连续出现5个显性时就需要插入一个隐性。
can的标准帧和扩展帧协议格式：
所以，波形数据解读为：
图中被红色斜线划掉的为can协议有意在5个连续显性后面加的单个隐性位，所以去掉。所以，通过usb 示波器 osc802抓取到的数据为：
00000000000011000001001100010100000001010101011110011010001111100000111101111
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0 00000000000 1 1 000001001100010100 000 0010 000111110000011
这个数据帧发出的数据为：
1010101111001101
0xab, 0xcd
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