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光纤CAN总线自愈环网的研究


计数器达到满值的时间应为估算的帧间最短时间间隔。

2.5 数据选择器

发送数据选择器和接收数据选择器的功能是实现链路搭建(即通道选择)。为保证网络正常工作,CAN网络延时应小于一个数据宽度(位周期)。为使链路搭建时间尽可能短,使用最高时钟频率(20MHz)控制两个数据选择器。

在发送数据选择器中,CPLD检测三路通道数据txd、pin_l、pin_r。各通道数据具有不同的优先级。优先级的设置为:当本节点发送数据(txd="0"或flag_txd="1'')时,左右通道发送CAN控制鞣⑺投薚X的数据,即led_r=txd,led_l=txd。若本节点不发送数据,则依据sync_r和sync_l选择发送数据,当左右通道均正常时,选择对侧数据发送,led_r=pin_l,led_l=pin_r。如果某通道故障,接收不到对侧数据,则选择本侧数据发送,led_l=pin_l,led_r=pin_r。据此,不仅实现了网络自愈,也消除了环网阻塞问题。

    在接收数据选择器中,设定左通道为首选接收通道;当左通道数据未到时(flag_l="0'')或左通道故

障时,不需人为干预,自动选择右通道接收。据此实现了接收优化(选择优先到达通道数据接收)以及光纤CAN总线双环网的自愈功能。

在电动车内组建光纤CAN自愈环网,采用塑料光纤作为传输介质,塑料光纤在可见光区有低损耗窗口,选用工作波长为650nm(红光)的光/电转换模块--Agilent公司生产的光发送器HFBR-1528和光接收器HFBR--2528。各节点CAN控卸器选用SJAl000或带CAN控制器的TMS320LF2407 DSP芯片,组成4个节点车载光纤CAN自愈环网。CAN网络的数据传送速率设置为125kbit/s,当设置某条通道故障时,网络能实现图2(b)所不的自愈功能;当设置任意节点之间的两根光纤故障时,网络能实现图2(c)所示的自愈功能。当CAN节点故障时,接口电路仍能保证双环网正常工作;但当接口电路故障时,将导致本节点脱离总线,其它节点实现网络自愈,构成单环网。通过示波器观测波形,发送节点通过总线竞争发送数据;接收节点能向总线上发送应答信号;节点数据通过4节点光纤CAN自愈环返回原节点的时间小于100ns。经测试,通道故障网络自愈时间为301ms。

《光纤CAN总线自愈环网的研究(第3页)》
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