Μάθετε τα πάντα για τη διεπαφή διαύλου CAN σε USB

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Στον υπολογιστή, η διεπαφή CAN μπορεί να είναι ένα κοινό όριο μεταξύ των δύο ξεχωριστών τμημάτων των πληροφοριών συνομιλίας του συστήματος. Η συνομιλία μπορεί να γίνει μεταξύ υλικού υπολογιστή, λογισμικού, ανθρώπων, περιφερειακών συσκευών και συνδυασμών αυτών. Ορισμένες συσκευές υλικού ενός υπολογιστή, όπως μια οθόνη αφής, επειδή μια οθόνη αφής μπορεί να μοιραστεί και να λάβει πληροφορίες μέσω της διεπαφής, ενώ άλλες συσκευές όπως ένα μικρόφωνο, το ποντίκι είναι μόνο ένας τρόπος. Οι διεπαφές είναι κυρίως σε δύο τύπους όπως διεπαφή υλικού και διασύνδεση λογισμικού. Οι διεπαφές υλικού χρησιμοποιούνται σε πολλές από τις συσκευές, όπως συσκευές εισόδου, εξόδου, λεωφορεία και συσκευές αποθήκευσης. Αυτή η διεπαφή CAN μπορεί να οριστεί από τα λογικά σήματα. Μια διεπαφή λογισμικού μπορεί να είναι διαθέσιμη σε ένα ευρύ φάσμα σε διαφορετικά επίπεδα. Ένα λειτουργικό σύστημα μπορεί να διασυνδέεται με διαφορετικά μέρη του υλικού. Τα προγράμματα ή οι εφαρμογές στο Το λειτουργικό σύστημα μπορεί να χρειαστεί να επικοινωνήσει μέσω ροών και σε αντικειμενοστρεφή προγραμματισμό, τα αντικείμενα σε οποιαδήποτε εφαρμογή πρέπει να επικοινωνούν μέσω μεθόδων.

Διεπαφή CAN σε USB



ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΛΕΩΦΟΡΕΙΟ

Το λεωφορείο CAN αναπτύχθηκε το 1983 στο Robert Bosch GmbH. Αυτό το πρωτόκολλο κυκλοφόρησε το 1986 στο συνέδριο SAE (Εταιρεία Μηχανικών Αυτοκινήτων) στο Ντιτρόιτ του Μίσιγκαν. Ο πρώτος Πρωτόκολλο CAN κατασκευάστηκε από την Philips και την Intel και κυκλοφόρησε στην αγορά το 1987. Αλλά η BMW σειρά-8 ήταν το πρώτο όχημα που παρουσίασε ένα σύστημα πολλαπλών καλωδίων βασισμένο σε πρωτόκολλο CAN.


ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΛΕΩΦΟΡΕΙΟ

ΜΠΟΡΕΙΤΕ ΛΕΩΦΟΡΕΙΟ



Η πλήρης μορφή του Το CAN είναι ένα δίκτυο περιοχής ελεγκτή . Είναι ένα είδος λεωφορείου οχημάτων που έχει σχεδιαστεί κυρίως για να επιτρέπει διάφορα συσκευές και μικροελεγκτές να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους χωρίς κεντρικό υπολογιστή. Αυτό το πρωτόκολλο βασίζεται σε ένα μήνυμα και έχει σχεδιαστεί κυρίως για ηλεκτρική καλωδίωση σε αυτοκίνητα. Η Bosch δημοσίευσε διάφορες εκδόσεις του CAN και το 1991 δημοσιεύθηκε το τελευταίο CAN 2.0.

Το CAN αποτελείται από δύο μέρη κυρίως όπως το μέρος Α και το μέρος Β όπου, το μέρος Α είναι ένα αναγνωριστικό 11-bit και είναι στην τυπική μορφή. Το μέρος Β είναι ένα αναγνωριστικό 29 bit και είναι σε εκτεταμένη μορφή. Ένα CAN που χρησιμοποιεί αναγνωριστικά 11-bit ονομάζεται AN 2.0A και ένα CAN που χρησιμοποιεί αναγνωριστικά 29-bit ονομάζεται CAN 2.0B

Διασύνδεση CAN σε USB

Η διασύνδεση του CAN με USB είναι μια απλή συσκευή, που χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση του διαύλου CAN. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί τον μικροεπεξεργαστή NUC140LC1CN 32 K Cortexes-M0. Διαθέτει περιφερειακά CAN και USB.

Τα κύρια χαρακτηριστικά της διασύνδεσης CAN σε USB είναι


  • Είναι πολύ απλό στο σχεδιασμό
  • Ταιριάζει με το πρωτόκολλο LAWICEL CANUSB
  • Εκτίθεται ως συσκευή όπως το FTDI USB
  • Υποστηρίζει CAN 2.0B 29-bit και CAN 2.0A 11-bit καρέ
  • Αποτελείται από ένα εσωτερικό buffer μηνυμάτων (FIFO CAN)
  • Τροφοδοτεί από τη θύρα USB
  • Για ενημερώσεις υλικολογισμικού χρησιμοποιείται μια συσκευή μαζικής αποθήκευσης (USB που διαμένει σε Flash)

Σχηματικό διάγραμμα

Η διαμόρφωση κυκλώματος της διασύνδεσης CAN σε USB φαίνεται παρακάτω. Ένας μετασχηματιστής CAN χρησιμοποιείται για να επιτρέπει στη συσκευή NUC140 CAN να αλληλεπιδρά με το δίαυλο CAN. Το τσιπ TJA1051T λύνει τον σκοπό από το NXP. Ο μικροεπεξεργαστής NUC140 είναι ικανός να λειτουργεί με τροφοδοτικό 5V, δεν υπάρχει ανάγκη για επιπλέον ρυθμιστή τάσης 3.3V. Αυτή η βολική ρύθμιση καθιστά μια απλή εργασία υλοποίηση διεπαφής CAN σε USB.

Σχηματικό διάγραμμα

Σχηματικό διάγραμμα

Το κύκλωμα είναι κατασκευασμένο με τρία LED κατάστασης, D1, D2 και D3.

  • Εδώ η κατάσταση της διόδου D1 λέει ότι το USB είναι συνδεδεμένο στον κεντρικό υπολογιστή
  • Εδώ η κατάσταση της δίοδος D2 λέει ότι η δραστηριότητα του διαύλου CAN
  • Τα σφάλματα του διαύλου CAN μπορούν να υποδειχθούν από τη δίοδο D3

Ο μικροεπεξεργαστής NUC140 δεν διαθέτει ενσωματωμένο φορτωτή εκκίνησης και ο καλύτερος τρόπος προγραμματισμού είναι μόνο ο προγραμματιστής Nuvoton ICP και ΜΠΡΑΤΣΟ Διεπαφή SWD (Serial Wire Debug). Εάν ο φορτωτής εκκίνησης είχε προηγουμένως απορριφθεί με ένα πρόγραμμα, θα μπορούσε να ενεργοποιηθεί. Η σύνδεση του JP1 προτού ενεργοποιήσετε τη διεπαφή θα ενεργοποιήσει τον φορτωτή εκκίνησης.

Φορτωτής εκκίνησης

Η μνήμη flash του μικροεπεξεργαστή NUC140LC1 χωρίζεται σε δύο ενότητες. Εκτελούν κώδικα προγράμματος χρήστη και φορτωτή εκκίνησης. Το μέγεθος του προγράμματος φόρτωσης εκκίνησης και εκτέλεσης προγράμματος χρήστη είναι 4K και 32K. Εδώ χρησιμοποιείται ο φορτωτής εκκίνησης της συσκευής μαζικής αποθήκευσης (MSD) από τη Nuvoton για την κατασκευή ενός πλήρως λειτουργικού φορτωτή εκκίνησης USB. Ο φορτωτής εκκίνησης θα ενεργοποιηθεί συνδέοντας ένα βραχυκυκλωτήρα JP1. Τελικά, μια αφαιρούμενη μονάδα δίσκου πρέπει να είναι ορατή στο σύστημα αρχείων κεντρικού υπολογιστή με μέγεθος 32KB. Απλώς αντιγράψτε και επικολλήστε την ενημέρωση του υλικολογισμικού CAN σε USB στη μονάδα φόρτωσης εκκίνησης. Αποσυνδέστε το καλώδιο USB, αποσυνδέστε τον βραχυκυκλωτήρα και συνδέστε το ξανά. Η ενημέρωση του νέου υλικολογισμικού θα πρέπει τώρα να εκτελείται.

Φορτωτής εκκίνησης

Φορτωτής εκκίνησης

CAN to USB Interface Programming και NuTiny-SDK-140

Προγραμματισμός μικροεπεξεργαστή Το NUC140 χρειάζεται εφαρμογή προγραμματισμού Nuvoton ICP και προγραμματιστή Nu-Link Nuvoton. Αλλά εδώ το NuTiny-SDK-140 (NUC140 demo board) είναι διαθέσιμο από την Digi-Key. Αποτελείται από δύο μέρη όπως οι προγραμματιστές Nu-Link και το μέρος με chip NUC140. Αυτός ο πίνακας είναι ακόμη διάτρητος για να διαχωρίσει το τμήμα του Nu-Link. Στην πραγματικότητα, μπορείτε να σχεδιάσετε αυτήν τη συσκευή αποκλειστικά γύρω από την πλακέτα επίδειξης NUC140, το μόνο πρόσθετο τσιπ CAN πομποδέκτη θα είναι απαραίτητο.

Πίνακας NUC140

Πίνακας NUC140

Έτσι, αυτό αφορά τη διασύνδεση CAN με USB περιλαμβάνει, CAN bus, διασύνδεση CAN σε USB, σχηματικό διάγραμμα, φορτωτής εκκίνησης και NUC140 μικροεπεξεργαστής. Ελπίζουμε να έχετε καλύτερη κατανόηση αυτής της έννοιας. Επιπλέον, τυχόν απορίες σχετικά με αυτό το άρθρο παρακαλώ δώστε τις πολύτιμες προτάσεις σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποιες είναι οι εφαρμογές της διεπαφής CAN;

Φωτογραφικές μονάδες: