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CAN测试和应用技术方案文章分享

2018-12-05来源: EEWORLD 关键字:CAN

详解UART转CAN应用方案

 

各位工程师是否遇到需要使用到CAN通信但缺少CAN接口的情况?最简便的方案是采用UART转CAN通讯。ZLG致远电子针对此应用CSM100系列模块解决方案,这款模块将极大的简化了开发流程,实现的方式是怎样的?本文为你详解。

 

一个嵌入式或者X86的工业控制板上,一般都会提供CAN、UART、以太网、USB、SPI、I2C等通讯接口,但是由于处理器的限制以及满足通用性需求,很多厂家只能均衡的去分配这些接口,比如致远电子旗下的部分工控核心板的接口就如下图所示:

 

 

可以看到通用型核心板一般提供的CAN-bus为2路,2路CAN-bus可以有效的保证通用需求,但是在一些特殊的情况,应用中需求变成了4路甚至5路CAN的需求。这种情况下传统的板子的CAN接口资源就不够用了该怎么办呢?

 

致远电子推出的一款UART转CAN隔离模块——CSM100系列协议转换模块,其体积小巧,应用简单,品质可靠。该系列模块采用标准24引脚DIP封装,适用于大部分工业板级应用。在一些需要使用到CAN通信但缺少CAN接口的应用下,使用CSM100可以以最小的硬件更改,利用通用UART接口快速地实现CAN总线通信,节省软硬件开发成本,缩短开发周期。本文将对CSM100系列模块做一个简单的介绍,让你以最少时间玩转CSM100系列UART转CAN模块。

 

产品引脚定义

 

这里以CSM100-L为例,产品引脚定义如下图1、表1,系列其他型号定义基本一致。

 

 

图1  引脚定义图

 

 

 

表1  引脚定义

引脚

名称

功能

1

VCC

输入电源正

2

GND

输入电源地

3

RST

复位脚

4

TXD

UART发送脚

5

RXD

UART接收脚

6

GND

输入电源地

7,8,9

No Pin

无引脚

10

CANG

隔离输出电源地

11

CANL

CANL脚

12

CANH

CANH脚

19,20,21,22,23

RES

保留引脚

24

CFG

配置引脚

配置

 

在测试使用之前,CSM100系列产品需要先进行配置,以满足实际的应用需求。可配置的参数有转换方式、UART速率、CAN速率等。配置方式有两种:上位机配置方式、MCU配置方式。

 

1. 上位机配置方式

 

准备的工具:

 

电脑一台;

 

串口线一根;

 

CSM-Eval 评估板一块;

 

CSM100-L模块一片(其他型号均可);

 

CSM300CFG软件;

 

电源适配器一个。

 

准备好以上所需工具后,即可对产品进行配置,具体步骤如下:

 

(1)              将电源适配器(9~12V)连接至评估板电源接口;

 

(2)              通过串口线(或USB转串口线)连接评估板与计算机COM口(或USB口);

 

 

图2  步骤(1)~(2)示意图

 

(3)              短接UART跳线;

 

(4)              根据产品型号选择产品工作电压;

 

(5)              放置需要配置的模块;

 

(6)              配置开关(CFG)选择0(使能配置),模式选择(MODE)固定选择0,BOOT固定选择1;

 

(7)              按下电源开关;

 

(8)              按下复位键,复位产品,产品将进入UART配置模式;

 

 

图3  步骤(3)~(8)示意图

 

(9)              打开计算机上位机配置软件CSM300CFG,产品选择CSM100;

 

(10)          选择与评估板连接的计算机COM串口号;

 

(11)          点击“连接设备”按钮;

 

(12)          连接成功后,设置需要配置的参数;

 

 

图 4  步骤(9)~(12)示意图

 

(13)          参数设置完成,点击“写配置”按钮,软件提示“写配置成功!”;

 

 

图 5  配置成功

 

(14)          断开设备,配置开关(CFG)选择1(正常工作模式);

 

(15)          按下复位键,复位产品,产品将进入正常工作模式。

 

 

图6  步骤(14)~(15)

 

2. MCU配置方式

 

在实际产品中,可能需要不时更改CSM100的配置,此时,设计阶段即考虑增加通过MCU配置的功能,会使后续配置更改更加便捷。

 

实现MCU配置,硬件上需要符合图7所示连接。

 

 

图7  可实现MCU配置的典型连接

 

使用MCU配置时模块UART接口波特率固定为9600bps。

 

CFG脚为输入引脚,其输入电平定义如表2所示。

 

表2  CFG脚电平定义

CFG脚电平

0

1

模块工作模式

配置模式

正常工作模式

设置好CFG脚电平后,给RST脚一个低电平脉冲信号让模块复位即可进入相应模式。

 

对CSM100进行写入配置时,CSM相应引脚时序应满足图8要求。

 

 

图8  配置时序

 

写配置命令可以通过CSM300CFG软件获取。通过软件界面选择好需要的配置参数后,软件下方会显示出相应的命令帧数据,勾选代码模式即可获取相应的配置命令帧代码。发送配置命令后,模块会返回响应帧,如为0xF7 0xF8 0x01 0x13 0x1D则表示配置写入成功。

 

写入配置成功后,CFG引脚置1,RST复位,模块即可进入正常工作模式。

 

测试

 

CSM100配置完成后,即可对其进行简单的通信测试。通讯测试可准备以下工具:

 

电脑一台;

 

USBCAN一台;

 

CSM-Eval评估板一块;

 

CSM100模块一块;

 

CANTest、SSCOM软件;

 

串口线及USB线等。

 

假设模块型号为CSM100T,参数配置为:自定义协议转换、双向、帧头40、帧尾1A、串口波特率9600bps、CAN波特率125kbps、滤波器不使能,其他默认。如图9进行硬件连接。

 

 

图9  通讯测试连接图

 

打开CANTest测试软件,选择USBCAN2设备,CAN波特率125kbps,数据发送选择参数:标准帧、帧ID 00 00、数据00 01 02 03 04 05 06 07、单次发送10帧,如图10。

 

 

图10  USBCAN设备软件界面

 

打开SSCOM串口通讯软件,选择对应串口,设置波特率9600、数据位8、停止位1。打开串口后由USBCAN软件发送数据,则串口界面收到数据如图 11所示。若要通过串口向USBCAN设备发送数据,同样可在字符串输入框内输入要发送的数据,前提是必须满足格式要求,否则模块将不能转换。

 

 

图 11  串口接收数据

 

通过以上测试方式进行详细测试后,如满足设计需求则可应用于实际产品中去。

 

注意事项

 

模块在“配置模式”和“正常工作”切换后应使模块复位,否则模块还处于原来的工作状态;

 

配置时,UART的波特率为9600bps,无法更改;

 

CSM100、CSM100-L、CSM100V33仅支持透明转换及透明带标识转换;

 

CSM100T、CSM100TL仅支持自定义转换;

 

产品不支持热插拔;

 

未使用引脚请悬空处理;

 

产品为ESD敏感器件,请做好防静电措施;

 

产品供电电压切勿超过允许范围,以免损坏产品。

[1] [2]

关键字:CAN

编辑:muyan 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2018/ic-news120524334.html
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