微小卫星CAN总线介绍及常见故障模式

一、CAN总线基础知识

1.显性

表征CAN总线通信中逻辑0状态。

2.隐形

表征CAN总线通信中逻辑1状态，高阻抗状态，。

3.总线拓扑结构

在微小卫星中，航天器内部采用CAN总线将多台计算机连接起来，形成星载网络。航天器CAN总线采用双冗余总线拓扑结构，或四总线拓扑结构，包括A/B两条CAN总线，或A/B/C/D四条CAN总线（姿轨控系统单机挂在C/D总线上）。

4.电特性参数

CAN节点的隐性状态和显性状态电特性参数如下表。

隐形状态电特性参数

显性状态电特性参数

 5.抗干扰措施

每个通信节点针对CAN总线通信采取以下抗干扰措施：

1）分别独立设置A、B总装线的接收数据区、接收指针及其他总线状态量，避免两条总线之间相互干扰的可能；

2）CAN总线接收缓冲区采取防溢出措施，避免总线异常时，对软件造成灾难性影响；

3）通信节点应具备过滤不相关数据的能力；

二、故障模式

1.CAN_H对GND短路

1）用万用表测量CAN_H和GND之间的阻值为0Ω，电压为0V;

2）用万用表测量CAN_L和GND之间的阻值为RL/2（RL为终端电阻），电压为0V;

3）用万用表啊测量CAN_H和CAN_L之间的阻值为RL/2（RL为终端电阻），电压为0V；

4）用示波器测不到CAN_H对GND的波形，用示波器测不到CAN_L对GND的波形。

通过上图可以知道，当CAN_H对GND短路时，CAN芯片并不会损坏，排除故障后，CAN芯片仍然可以继续工作。

2.通信故障

1）如果A/B总线停止接收（中断关闭或节点处于总线关闭状态），对应A/B总线的CAN总线控制器复位（例如A总线连续停止接收16s，对A总线复位，B总线连续停止接收16s，对B总线复位）；

2）如果连续几个正常周期（例如时间是正常通信周期的2倍~8倍）在A、B总线均未接收到符合通信协议的正确数据，对两条总线的CAN总线控制器复位。