如何实现CAN节点的休眠

CAN总线现在已广泛应用于各类车辆及工业现场上，在部分行业场景的隔离CAN应用中，对于节点的低功耗需求越来越明显，这也是硬件工程师们比较头疼的问题，下面介绍一下如何实现CAN节点的休眠？

东西/原料

CTM1044KAT休眠型隔离CAN模块
ZDS4054示波器

引脚界说

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CTM1044KAT隔离收发器引脚界说及封装尺寸如图1所示。
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功能申明

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正常模式
当STB引脚输入高电日常平凡，模块进入正常工作模式。在此模式下，模块可以经由过程CAN总线发送和领受数据。模块内部驱动器将TXD引脚的数字旌旗灯号转换为CANH、CANL引脚的差分旌旗灯号。模块内部领受器将CANH、CANL引脚的差分旌旗灯号转换为RXD的数字旌旗灯号。
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待机模式
当STB引脚输入低电平或处于悬空状况时，模块进入低功耗待机模式。在此模式下，模块无法经由过程TXD引脚将数据发送至CAN总线上，并且无法精确返回CAN总线上的信息。模块RXD会始终连结高电平，直到模块检测到有用的总线叫醒旌旗灯号。模块检测到叫醒旌旗灯号叫醒后，RXD引脚返回总线上持续时候大于tWK_FT的显性电平，直至从头由正常模式切换至待机模式。在待机模式下，模块的CANH、CANL引脚经由过程内部输入电阻下拉到参考地CANG。检测到叫醒旌旗灯号后，将STB引脚置高，产物从头进入正常模式。
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长途叫醒
CTM1044KAT内部具有叫醒滤波器，目标是为了过滤总线异常、噪声、浪涌等造当作的非真实叫醒旌旗灯号。当模块检测到总线上的有用叫醒旌旗灯号后，模块才会叫醒并在RXD返回总线上的旌旗灯号。总线叫醒的显性或隐性旌旗灯号持续时候必需大于tWK_FT，该旌旗灯号才会被识别。因为tWK_FT有必然的规模，对于分歧叫醒时序，可能会呈现以下几种环境：
叫醒旌旗灯号持续时候小于tWK_FT(MIN)，不会被识别；
叫醒旌旗灯号持续时候大于tWK_FT(MIN)，小于tWK_FT(MAX)，可能会被识别；
叫醒旌旗灯号持续时候大于tWK_FT(MAX)，必然会被识别。
是以为了模块被有用叫醒，一个完整的叫醒旌旗灯号应包含一个显性电平，一个隐性电平，最后一个显性电平竣事，三个电平持续时候均应大于tWK_FT(MAX)，一旦模块领受到叫醒旌旗灯号的第一个显性电平，模块将继续期待领受第二个隐性电平，之后继续期待领受第三个显性电平，模块期待时代呈现的不合适要求的旌旗灯号将会被过滤失落，待叫醒时序全数领受完当作后，模块会将RXD引脚置低以领受总线上持续时候大于tWK_FT的显性电平。CAN节制器检测到模块RXD引脚旌旗灯号后将被叫醒，此时可置STB引脚为高，产物将进入正常模式。具体如下图2所示。
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显性超时
当TXD被置为低时，模块内部的“显性超时”按时器即会启动。若是TXD引脚的低电平持续时候大于tto(dom)TXD，内部发送将被禁止，并释放总线至隐性电平。这个功能是为了防止硬件或软件错误导致总线持续连结显性电平，避免总线瘫痪。当TXD引脚被置为高后，“显性超时”按时重视置。如下图3所示是显性超时功能的时序图。
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硬件设计典型毗连电路

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节点典型毗连电路图
在利用情况优良的简单应用中，如收发器测试、产物短距离通信测试等。模块接上电源，端口和MCU及CAN收集总线毗连，无需外加器件便可直接利用，如下图2所示。其他场所利用时，请参考下文的“保举组网体例”进行组网接线。若总线利用情况恶劣，需户外布线等，请参考下文的“端口庇护保举电路”，恰当地增添外围庇护器件，如下图4所示。
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组网典型毗连电路图
单个CAN总线收集保举组网体例如下图4所示，每个收集可接入110个CAN节点。利用CTM1044KAT系列产物时，最长通信距离为1km。若是需要接入更多节点或通信距离更长时，可经由过程CAN中继器等设备进行扩展。
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注重事项

CAN总线组网时，无论节点数几多，距离远近，工作速度凹凸，都需要在总线上加终端电阻
CAN节制器逻辑电平需与CTM隔离CAN收发模块相对应
组网时总线通信距离与通信速度以及现场应用相关，可按照现实应用和参考相关尺度设计，通信线缆选择屏障双绞线并尽量远离干扰源。远距离通信时，终端电阻值需要按照通信距离以及线缆阻抗和节点数目选择合适值