Un microcontrollore abilitato CAN è sufficiente per pilotare un bus CAN?

Al giorno d'oggi ci sono un certo numero di moduli CAN integrati nei microcontrollori. Il PIC18F2480 ne è un esempio. Quel microcontrollore (con CAN integrato) è in grado di pilotare un bus CAN da solo o è necessario un ricetrasmettitore / controller CAN esterno?

Credo che CAN abbia sia un livello software che hardware e dal suo aspetto questi microcontrollori abilitati CAN sembrano avere solo il software, ma non afferma che può o non può guidare il bus CAN così com'è.

Sto cercando di collegare più di sei microcontrollori tramite un bus CAN e vorrei sapere se ho bisogno di un ricetrasmettitore su tutti loro o se le cose integrate possono gestire la comunicazione da una prospettiva software e hardware.

Supponiamo che avrò resistenze di terminazione necessarie e altri piccoli componenti discreti (cappucci, resistori, ecc.)

Questa è una molto buona domanda. Come regola generale, CAN richiede un ricetrasmettitore per ogni nodo:

Tuttavia, in determinate circostanze, puoi effettivamente scappare senza ricetrasmettitori! Tali circostanze sono:

• Breve lunghezza del bus (molto meno di 1 metro)
• Preferibilmente tutti i microcontrollori si trovano sullo stesso PCB o stack di PCB.
• Il bit rate è basso
• L'ambiente non è troppo elettricamente rumoroso

Queste non sono regole rigide. Potresti cavartela con il bit rate massimo (1 MB / s) se hai un bus davvero corto (10 cm).

Per raggiungere questo obiettivo, è necessario conoscere un po 'ciò che fa il ricetrasmettitore. Come la maggior parte dei ricetrasmettitori, possono emettere un massimo o un minimo sul bus (che rappresenta 1 e 0), ma lo 0 può dominare un 1. IE Se due ricetrasmettitori provano a parlare contemporaneamente e uno dice 1 e l'altro sta dicendo 0, quindi lo 0 vincerà. Possiamo ricreare la stessa situazione semplicemente usando i diodi:

Vedere la nota applicativa Seimens AP2921: Comunicazione a bordo via CAN senza ricetrasmettitore

Ma ecco qualcosa di ancora più interessante: il PIC in realtà ha il supporto hardware per CAN transceiverless!

È possibile configurare il pin CAN TX in modo che si comporti esattamente allo stesso modo del ricetrasmettitore. Ciò significa che è possibile collegare il bus CAN senza i diodi. Avrai comunque bisogno del resistore.

La famiglia di microcontrollori LPC11Cxx (basata su ARM Cortex-M0) include il ricetrasmettitore CAN su chip.

Sì, hai bisogno di un tranceiver. I pin CAN sul micro vengono ricevuti e trasmessi. Il bus CAN stesso utilizza una coppia twistata con segnalazione differenziale su due fili chiamati HIGH e LOW.

Uno dei compiti del ricetrasmettitore è quello di prendere il livello logico presente sul pin TX e trasformarlo in segnali del bus CAN:

• un '1' logico è rappresentato dal fatto di non guidare il bus, quindi le linee HIGH e LOW "fluttuano" a 2,5 V - chiamato "bit recessivo" nella terminologia CAN.
• uno '0' logico è rappresentato guidando la linea ALTA in alto e la linea BASSA in basso - chiamata "bit dominante" poiché sovrascriverà tutti i bit recessivi trasmessi.

L'altro è quello di prendere ciò che è sul bus e trasformarlo in un livello logico per rispedirlo dal pin RX al micro.

È necessario un chip ricetrasmettitore CAN tra la CPU e il bus CAN. Dai un'occhiata all'MCP2551.

Aggiornamento 17 agosto 2017:

Sono alla conferenza Microchip Masters in questo momento. Gli ingegneri Microchip mi hanno detto chiaramente che una delle nuove parti risultanti dall'acquisizione di Atmel è sia più economica che migliore dell'MCP2551.

I dispositivi analogici hanno un esempio di circuito ricetrasmettitore CAN che utilizza un amplificatore differenziale.
Non l'ho provato, ne sono consapevole. Interessato anche se potrebbe essere implementato con un amplificatore operazionale

I vantaggi dell'utilizzo del ricetrasmettitore CAN IC dedicato sono che gestiranno l'arbitrato per te e non devi preoccuparti di interferire con il bus. Se stai solo osservando il bus e non è un ambiente critico per i guasti, il circuito potrebbe andare bene. Mentre il mcp2551 è molto popolare, ci sono molte opzioni per i chip di interfaccia.

Una nuova evoluzione sono i chip di tipo System Base che includono regolazione della tensione, modalità di alimentazione e protezione ESD dal bus.

Come Timorr ha detto sopra, LCP11C24 di NXP è unico in quanto il processore include il ricetrasmettitore CAN. Una scheda demo con questo costa solo $ 19. Un'altra soluzione a basso costo è quella di utilizzare la scheda demo Cypress PSoC5 da $ 9,38, la CY8CKIT-059. PSoC5 non ha un controller CAN; va oltre: il controller è implementato nei blocchi universali simili a FPGA. I registri del controller sono configurati tramite la GUI dell'IDE, rendendo il filtro e la ricerca e sviluppo abbastanza facili.

Un metodo chiave che ho trovato esaminando le schede tecniche è che il mcu TTL è etichettato CAN-Tx e CAN-Rx mentre le linee dati dei ricetrasmettitori sul bus sono sempre etichettate CAN-H e CAN-L. Non mi piacciono i diagrammi nell'altra risposta in cui TxRx sono mostrati collegati al bus; questo va contro le convenzioni e contribuisce alla confusione.