RS485与CAN总线的区别
CAN总线与RS485的比较
上一节介绍了一下CAN总线的基本知识，那么有人会问，现在的总线格式很多，CAN相对于其他的总线有什么特点啊？这个问题问的好，所以我想与其它总线做一下比较，首先呢，就比较一下大家耳熟能详的485总线，其实485总线只是一种电平标准，并不是什么新的协议，与232差不多，当然这么说不是很恰当，但是有助于大家理解。
下面开始比较了：
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。较之目前RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN 总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：
1） CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN 总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。
2） CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在网络中，因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
3）CAN具有完善的通信协议，可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低了系统的开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。
特性 RS-485 CAN-bus
单点成本低廉稍高
系统成本高较低
总线利用率低高
网络特性单主网络多主网络
数据传输率低高
容错机制无
可靠的错误处理和检错机制
通讯失败率高极低
节点错误的影响导致整个网络的瘫痪无任何影响
通讯距离<1.5km 可达10km（5kbps）网络调试困难非常容易
开发难度标准Modbus协议标准CAN-bus协议后期维护成本高低
RS485总线原理和维护
RS485总线原理及维护 一．RS-485标准回顾 RS-485标准最初由电子工业协会（EIA）于1983年制订并发布，后由TIA-通讯工业协会修订后命名为TIA/EIA-485-A，不过工程师还是习惯地称之为RS-485。RS-485由RS-422发展而来，后者是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mbps，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kbps时），并允许在一条平衡线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，为扩展应用范围，随后又为其增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，这就是后来的EIA RS-485标准。 RS-485是一个电气接口规范，它只规定了平衡驱动器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和通信协议。RS-485标准定义了一个基于单对平衡线的多点、双向（半双工）通信链路，是一种极为经济、并具有相当高噪声抑制、传输速率、传输距离和宽共模范围的通信平台。RS-485接口的主要特点如下： ?平衡传输； ?多点通信； ?驱动器输出电压（带载）：≥｜1.5V｜；
?接收器输入门限：±200mV； ?-7V至+12V总线共模范围； ?最大输入电流：1.0mA/-0.8mA（12Vin/-7Vin）； ?最大总线负载：32个单位负载（UL）； ?最大传输速率：10Mbps； ?最大电缆长度：4000英尺。实际上可达 3000米。 ?RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设 备网络。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。二．网络配置 RS-485支持半双工或全双工模式，网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。最好采用一条总线将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。图1所示为实际应用中常见的一些错误连接方式（a，c，e）和正确的连接方式（b，d，f）。a，c，e三种不恰当的网络连接尽管在某些情况下（短距离、低速率）仍然
RS485总线在智能抄表系统中的应用
RS485总线在智能抄表系统中的应用 引言 智能抄表系统由主站通过传输媒体将多个用户仪表的数据集中抄读的系统。它是用现代化的通讯手段去抄读这些仪表的数据，而不用到现场。智能抄表系统一般是集中抄表系统与数据远程通讯的组合。网络远程集中抄表是工业和民用中新兴的一项实用技术，结合了计算机、网络、信和工业自动化等现代化技术，并随着技术的不断发展而出现许多不同的实现手段。本文详细介绍了RS485总线在这种智能抄表系统中的应用。 一智能抄表系统硬件设计 1.1 RS485通讯网络设计 RS485总线是工业应用中非常成熟的技术，是现代通讯技术的工业标准之一，采用RS485总线设计网络也是基于这些原因。RS485总线用于多站互连十分方便，用一对双绞线即可实现，由于采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出;在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，因此具有抗共模干扰的能力。根据RS-485标准，传送数据速率达100kbit/s时通讯距离可达1200m。 本文中RS485总线包括数据采集器和数据集中器两个独立的子系统。在这种主从式的一点对多点的连接中，数据集中器是主机（即所谓的上位机），数据采集器为从机（即下位机）。网络结构图如图1所示。 网络拓扑结构为总线型。网络中只能有一个主设备（Master），从设备从不进行主动通讯。数据集中器作为主设备，主动开始一个通讯过程，即发送指令和数据。而数据采集器作为从设备监听总线，随时准备响应总线指令，回应数据集中器。 图1 基于RS485总线网络的集中器与采集器结构图 1.2 数据集中器通讯设计 数据集中器硬件原理框图见图2，主要由以下几部分组成:单片机系统、调制解调器、与计算机间的通讯接口电路、摘机电路、隔离驱动电路、与数据采集器间的通讯接口电路、LED显示单元、收发控制电路。数据集中器设有小键盘输入和LED显示模块，在系统中有承上启下的作用，即可作为上位机与数据采集器进行通讯（主动模式），也可作为下位机与管理计算机进行通讯（被动模式）。工作模式如下: 1、主动模式:在没有上层管理计算机联机控制下，数据集中器作为主控设备，可通过小键盘设置下位机从节点（数据采集器，下同）地址进行主动通讯，然后通过LED显示模块循环显示接收到的该下位机从节点发送来的组数据。 2、被动模式:在有上层管理计算机的联机控制下，数据集中器成为一个通讯中转站，一方面与上层计算机通讯，一方面与RS48网内从节点通讯。通过这种方式，计算机的指令和数据可传达到RS48｝网内的任何节点，网内的任何节点的数据也可回送到计算机。
LIN和CAN车载网络介绍
浅谈车载网络 为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初，出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式——车载网络。 车载网络采取基于串行数据总线体系的结构，最早的车载网络是在UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的基础上建立，如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD等车载网络都是UART在汽车上的应用实例。由于汽车具有强大的产业背景，随后车载网络由借助通用微处理器/微控制器集成的通用串行数据总线，逐渐过渡到根据汽车具体情况，在微处理器/微控制器中定制专用串行数据总线。 20世纪90年代中期，为了规范车载网络的研究设计与生产应用，美国汽车工程师协会(SAE)下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别：Class A的数据速率通常低于20Kbps，如LIN，主要用于车门控制、空调、仪表板；Class B的数据速率为10Kbps～125Kbps，如低速CAN(ISO 11898)，主要是事件驱动和周期性的传输；Class C的数据速率为125Kbps～1Mbps，如高速CAN(ISO898)，主要用于引擎定时、燃料输送、ABS等需要实时传输的周期性参数。拥有更高传输速率的MOST和FlexRay主要适用于音视频数据流的传输。 目前与汽车动力、底盘和车身密切相关的车载网络主要有CAN、LIN和FlexRay。从全球车载网络的应用现状来看，通过20多年的发展，CAN已成为目前全球产业化汽车应用车载网络的主流。 CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，CAN 数据总线又称为CAN—BUS总线，20世纪80年代初由德国Bosch 公司开发，作为一种由ISO定义的串行通讯总线，其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。同年，Bosch公司正式颁布了CAN 技术规范，版本2.0。该技术规范包括A和B两部分。CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络，通信速率可达1Mbps。 CAN-BUS系统主要包括以下部件：CAN控制器——用来接收微处理器传来的信息，对这些信息进行处理并传给CAN收发器，同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据，对这些数据进行处理，并传给控制单元的微处理器；CAN收发器——接收CAN控制器
rs485总线通讯协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一：Rs485通讯协议说明 摘要：阐述了Rs-485总线规范，描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词：Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络，如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上，eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求： 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压
输入端的电容≤50pF 在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关） 接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）因为Rs-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射，如图1所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，如图2所示。
RS485总线接口引脚定义及说明
RS485总线标准是工业中（考勤，监控，数据采集系统）使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接，允许创建多达32个节点的网络；最大传输距离1200m，支持1200 m时为100kb/s的高速度传输，抗干扰能力很强，布线仅有两根线很简单。 RS485通信网络接口是一种总线式的结构，上位机（以个人电脑为例）和下位机（以51系列单片机为例）都挂在通信总线上，RS485物理层的通信协议由RS485标准和51单片机的多机通讯方式。由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信。 下面介绍以下rs485通讯接口定义的标准 1.英式标识为TDA(-) 、TDB(+) 、RDA(-) 、RDB(+) 、GND 2.美式标识为Y 、Z 、A 、B 、GND 3.中式标识为TXD(+)/A 、TXD(-)/B 、RXD(-) 、RXD(+)、GND rs485两线一般定义为: "A, B"或"Date+,Date-" 即常说的：”485＋，485－” rs485四线一般定义为： "Y,Z,A, B," 一般rs485协议的接头没有固定的标准，可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同，但是官方一般都会提供产品说明书，用户可以查阅相关 rs485管脚图定义或者引脚图 上图中rs232转rs485电路中hin232（max232可以起到同样的作用但是要贵一点）起到转
换pc端rs232接口电平的作用，然后把信号由max485这个芯片转换成485电平由AB两根线输出，如果接上双绞线信号rs485总线接口的信号的通信距离至少是1千米远。
汽车CAN_LIN总线测试流程和测试工具解析
汽车CAN/LIN总线测试流程和测试工具解析 汽车CAN/LIN总线系统测试的关键是测试流程、测试标准和测试工具，掌握专业的总线分析和测试工具的使用技术，开发测试软件并将它们应用到测试过程是对中国汽车厂家和汽车工程师的重大挑战，本文介绍CAN/LIN总线设计、仿真、分析和测试工具。 恒润提供CAN/LIN总线测试方案和在这些工具平台之上的测试软件开发咨询服务，帮助客户进行CAN/LIN总线方面的测试。这些工具包括用于CAN/LIN网络系统和电控单元仿真和测试的工具CANoe；记录、评价CAN总线信号电平的工具CANscope；CAN总线干扰生成工具CANstress；CAN总线数据记录器CANlog。 汽车总线测试流程 概括的讲，汽车总线的测试流程主要包括四个阶段： 1. 制订测试计划。制订测试计划是测试开始前必须的工作，包括了测试需要达到的目标，使用的资源、遵从的标准以及工具等方方面面，是测试顺利实施的指导性文件。主要内容有：目标；总体测试策略；测试的完整性需求；具体规则(如何时停止测试)；资源需求；职责(如测试用例设计，执行，检查)；测试用例库；测试标准；工具(CANoe, CANscope, CANstress, CANlog)；测试软/硬件配置；系统集成计划。 2. 测试用例。测试用例的设计是一项复杂的工作，既需要直觉又需要专门技术。 3. 测试向量。包括测试向量和分解每一个测试用例。 4. 测试过程。经过授权的专业人员系统地执行测试。 测试步骤如下：1).单元测试(White Box, Glass Box, check code correctness；2).集成测试(Bottom Up, Top Down, Big Bang, Sandwich；3).功能测(Black Box,perspecification,component。 测试工具主要包括软件测试环境和和辅助的硬件测试工具两部分。 软件测试环境 在汽车总线网络开发和测试过程中，主要应用的软件测试环境是CANoe。CANoe (CAN Open Environment)是德国VECTOR公司开发的功能强大的开发工具。它能支持总线开发的整个过程-从最初的设计、仿真到最终的分析测试和产品的售后服务。CANoe实现了网络设计、仿真和测试的无缝集成，其开发、测试流程如图1所示。
RS485总线应用与选型指南
RS485总线应用与选型指南 一、RS485总线介绍 RS485总线是一种常见的串行总线标准，采用平衡发送与差分接收的方式，因此具有抑制共模干扰的能力。在一些要求通信距离为几十米到上千米的时候，RS485总线是一种应用最为广泛的总线。而且在多节点的工作系统中也有着广泛的应用。 二、RS485总线典型电路介绍 RS485电路总体上可以分为隔离型与非隔离型。隔离型比非隔离型在抗干扰、系统稳定性等方面都有更出色的表现，但有一些场合也可以用非隔离型。 我们就先讲一下非隔离型的典型电路，非隔离型的电路非常简单，只需一个RS485芯片直接与MCU 的串行通讯口和一个I/O控制口连接就可以。如图1所示： 图1、典型485通信电路图（非隔离型） 当然，上图并不是完整的485通信电路图，我们还需要在A线上加一个4.7K的上拉偏置电阻；在B线上加一个4.7K的下拉偏置电阻。中间的R16是匹配电阻，一般是120Ω，当然这个具体要看你传输用的线缆。（匹配电阻：485整个通讯系统中，为了系统的传输稳定性，我们一般会在第一个节点和最后一个节点加匹配电阻。所以我们一般在设计的时候，会在每个节点都设置一个可跳线的120Ω电阻，至于用还是不用，由现场人员来设定。当然，具体怎么区分第一个节点还是最后一个节点，还得有待现场的专家们来解答呵。）TVS我们一般选用6.8V的，这个我们会在后面进一步的讲解。 RS-485标准定义信号阈值的上下限为±200mV。即当A-B>200mV时，总线状态应表示为“1”；当A-B<-200mV时，总线状态应表示为“0”。但当A-B在±200mV之间时，则总线状态为不确定，所以我们会在A、B线上面设上、下拉电阻，以尽量避免这种不确定状态。
LIN总线
LIN简介 LIN协会创建于1998年末，最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和 VCT等，五家汽车制造商，一家半导体厂商以及一家软件工具制造商。该协会将主要目的集中在定义一套开放的标准，该标准主要针对车辆中低成本的内部互联网络（LIN, local interconnect networks），这些地方无论是带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。LIN标准包括了传输协议的定义、传输媒质、开发工具间的接口、以及和软件应用程序间的接口。LIN提升了系统结构的灵活性，并且无论从硬件还是软件角度而言，都为网络中的节点提供了相互操作性，并可预见获得更好的EMC（电磁兼容）特性。 LIN补充了当前的车辆内部多重网络，并且为实现车内网络的分级提供了条件，这可以有助于车辆获得更好的性能并降低成本。LIN协议致力于满足分布式系统中快速增长的对软件的复杂性、可实现性、可维护性所提出的要求，它将通过提供一系列高度自动化的工具链来满足这一要求。 LIN（Local Interconnect Network） Bus是一种串行通讯总线，它有效地支持汽车应用中分布式机械电子节点的控制。它的使用范围是带单主机节点和一组从机节点的多点总线，其系统结构如图 1-1所示。 图 1-1 LIN Bus系统结构 LIN Bus系统主要特性有： ■单主机多从机组织（即没有总线仲裁），配置灵活； ■基于普通UART/SCI 接口的低成本硬件实现低成本软件协议； ■带时间同步的多点广播接收，从机节点无需石英或陶瓷谐振器，可以实
现自同步； ■保证信号传输的延迟时间。可选的报文帧长度：2、4 和8 字节； ■数据校验和的安全性和错误检测，自动检测网络中的故障节点； ■使用最小成本的半导体组件（小型贴片，单芯片系统）。 ■速度高达20kbit/s； LIN网络由一个主节点以及一个或多个从节点组成，媒体访问由主节点控制--从节点中不必有仲裁或冲突管理。可以保证最差状态下的信号传输延迟时间。 LIN相对于CAN的成本节省主要是由于采用单线传输、硅片中硬件或软件的低实现成本和无需在从节点中使用石英或陶瓷谐振器。 LIN物理层 总线驱动/接收器的定义遵循ISO 9141单线标准，并带有一些增强性能。总线为单线传输，"与"总线通过终端电阻由电池正极节点(VBAT)提供。总线收发器采用增强型的ISO 9141实现标准。总线可以取两个互补的逻辑值：主控值其电压接近于接地端，代表逻辑值"0"，退让值其电压与电池电压接近，代表逻辑值"1"。 总线采用上拉电阻作为终端，主节点的上拉电阻为1kOhm，从节点的上拉电阻为30kOhm。电阻需串联一个二极管以防止由于本地电源泄漏对总线产生的干扰。从节点的终端电容通常值为 CSlave= 220pF，主节点的电容要更高以使整个总线的电容小于从节点的值。 由于采用单线媒质传输，最大的传输波特率被限定在20kbit/s以内。该值为从满足信号同步而不产生冲突的最高值，到为满足电磁兼容性要求而要达到的传输最低值之间的实验中间值。最小的传输波特率为1kbit/s--这有助于避免在实际中产生超时冲突。 LIN协议 通过LIN总线传输的实体为帧。一个报文帧由帧头以及回应（数据）部分组成。在一个激活的LIN 网络中，通讯通常由主节点启动，主节点任务发送包含有同步间隙的报文头，同步字节以及报文标志符(ID)。一个从节点的任务通过接收并过滤标志符被激活，并启动回应报文的传送。回应中包含了1到8个字节的数据以及一个字节的校验码。 传输一帧所花费的总的时间是发送每个字节所用的时间，加上从节点的回应间隙，再加上传输每个字节的间隙时间(inter-byte space)。字节间隙是指发送完前一个字节的停止位后到发送下一个字节的启动位之间的时间。 LIN协议的核心特性是使用进度表(schedule table)。进度表有助于保证总线不出现过载的情况，他们同样是保证信号定期传输的核心组件。在一组LIN节点中只有主节点任务才可以启动通讯保证了行为的确定性。主节点有责任保证与操作模式相关的所有帧都必须分配了足够长的传输时间。 LIN信息是以报文的形式传送的。报文传输是由报文帧的格式形成和控制的。报文帧由主机任务向从机任务传送同步和标识符信息，并将一个从机任务的信息传送到所有其它从机任务。主机任务位于主机节点内部，它负责报文的进度表、发送报文头（HEADER）。从机任务位于所有的（即主机和从机）节点中，其中一个（主机节点或从机节点）发送报文的响应（RESPONSE）。 帧内部间隔（inter-frame space）是从上一帧发送完毕后到下一帧启动发送间的时间间隔。帧由帧间间隔以及接下来的4到11个字节域组成。 一个报文帧如图 1-2所示，是由一个主机节点发送的报文头和一个主机或从机节点发送的响应组成。报文帧的报文头包括一个同步间隔场（SYNCH BREAK
rs485总线标准
RS485总线常识 1、RS485总线基本特性 根据RS485工业总线标准，RS485工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线，其最大负载能力为32个有效负载（包括主控设备与被控设置）。 2、RS485总线传输距离 当使用0.56mm（24AWG）双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下表： 波特率最大距离 2400BPS 1800m 4800BPS 1200m 9600BPS 800m 当使用较细的通讯电缆，或者在电磁干扰较强的环境使用本产品，或者总线上连接有较多的设备时，最大传输距离相应缩短；反之，最大距离加长。 3、连接方式与终端电阻 1)RS485工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式，两头必须接有120Ω终端电阻（如图一所示），简化连接可采用图二 的接线方式，但“D”段距离不能超过7米。 图一 图二 2)球机终端120Ω匹配电阻的连接方式 球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接，如图三所示。球机出厂时，120Ω匹配电阻默认为未接入，可通过把拨码开关的第10位拨到ON，把120Ω匹配电阻接入线路。反之，如果不接入120Ω匹配电阻，则把第10位拨到OFF即可。 图三 4、实际应用中的问题 实际施工使用中用户常采用星形连接方式，此时终端电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上（如图四，1＃与15＃设备），但是由于该连接方式不符合RS485工业标准的使用要求，因此在各设备线路距离较远时，容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题，导致控制信号的可靠性下降。此时，出现的现象为球机完全不受控，或自行运转无法停止等。
图四 对于这种情况，建议采用增加一个RS485分配器。该产品可以有效地将星形连接转换为符合RS485工业标准所规定的连接方式，从而避免产生问题，提高通信可靠性，如图五所示。 图五 5、RS485总线常见故障解决 故障现象 可能原因 解决方法 球机能自检但不能控制 1、主机、球机地址、波特率不相符； 1、更改主机或球机地址、波特率，使之一致 2、RS485总线＋、－极性接反； 2、调换RS485＋、－接线极性； 3、接线松脱； 3、紧固接线； 4、RS485线中间断； 4、更换RS485线。 球机能控制但不顺畅 1、RS485线接触不良； 1、重新接好RS485线； 2、一根RS485线断； 2、更换RS485线； 3、主机、球机距离太远； 3、加装终端匹配电阻； 4、球机并接太多。 4、加装RS485分配器。 图例：1、2、3 为错误连接方式。 4、5、6连接方式正确。
RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍
RS-485总线标准及几种常见的RS-485接口电路介绍 本文主要简单介绍RS-485总线标准，以及比较几种常见的RS-485电路，并重点介绍美国模拟器公司（ADI）最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E，一个集成隔离DC/DC电源，适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展，工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中，也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是，在工业控制等环境中，常会有电气噪声干扰传输线路，使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误；另外，RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题，RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为RS-485的远距离、多节点（256个）以及传输线成本低的特性，是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计，符合ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI公司的iCoupler?技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2．RS-485 标准介绍 电子工业协会（EIA）于1983 年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式（Differential Driver Mode），也称作平衡传输，RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常，RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式，则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。 3．几种典型的RS485电路设计 (1)、传统的RS485电路
RS485与CAN总线的区别与故障
CAN总线与RS485的比较 最近一个项目总体方案设计为分布式系统，于是在通讯上纠结于CAN总线还是RS485。因此在网上搜索一些了一些关于RS485和CAN总线的资料，除进一步认识RS485通讯特点外，认识了CAN总线的特点及其与RS485的比较，总结如下： CAN总线特点： 1、国际标准的工业级现场总线，传输可靠，实时性高； 2、传输距离远（最远10Km），传输速率快（最高1MHz bps）； 3、单条总线最多可接110个节点，并可方便的扩充节点数； 4、多主结构，各节点的地位平等，方便区域组网，总线利用率高； 5、实时性高，非破坏总线仲裁技术，优先级高的节点无延时； 6、出错的CAN节点会自动关闭并切断和总线的联系，不影响总线的通讯； 7、报文为短帧结构并有硬件CRC校验，受干扰概率小，数据出错率极低； 8、自动检测报文发送成功与否，可硬件自动重发，传输可靠性很高； 9、硬件报文滤波功能，只接收必要信息，减轻cpu负担，简化软件编制； 10、通讯介质可用普通的双绞线，同轴电缆或光纤等； 11、CAN总线系统结构简单，有极高的性价比。 RS485接口标准特点： （1） RS-485的电气特性：逻辑"1"以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接。 （2） RS-485的数据最高传输速率为10Mbps （3） RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。 （4） RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达 3000米，另外RS-232-C 接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。但RS-485总线上任何时候只能有一发送器发送。 （5） 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 （6） 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。
RS485总线多主方式对等传输数据
RS485总线多主方式对等传输数据 摘要:利用以太网的冲突检测方式在RS485总线上连接的多个设备之间采用多主方式对 等传输数据,并给出了这种方法的硬件设计方案和软件流程。 关键词:RS485总线对等网冲突检测 目前以RS485总线为基础组建的各类网络中,多采用主从式通信。但在一些组网中,采用对等式的通信方式更符合设计要求,效率更高。例如在一套由人机接口、红外控制模块(用于遥控家电)、三表集抄模块、安防模块和家居网关服务终端(与互联网及电话相联)等组成的智能家居服务系统中,该家居系统内部采用什么样的数据传输方式,怎样可靠和高效地传输数据,对整个家居系统的正常运转至关重要。因为总线上发起通信的数据有外界的遥控指令、人机接口处传来的控制和查询指令以及一些模块主动上传的指令(如报警),这些指令大多数是随机的,若采用主从式难以符合要求,而采用多主方式的对等网可以符合数据传输的要求,使数据及时发送。同时由于各个设备是对等的关系,实行分布式控制,所以一个模块损坏,不会影响其他模块工作,因此不存在主站损坏导致整个通信线路瘫痪的问题,从而使通信的可靠性大大增加。 1多主式对等网数据传输方案的选择 在采用多主方式后,挂接在总线上的各设备之间是对等的关系,各节点在发送数据时存在总线竞争问题,需要考虑设备之间的优先发送数据问题以及传送效率问题。要解决总线竞争问题,可以考虑用以太网的冲突检测方案或令牌总线方案。在以太网的冲突检测方案中,当总线上有不同节点同时发送数据时,会由于信号叠加而造成信号紊乱,即信号的冲突。要避免这种情况,节点在发送数据前要侦听一下总线是否忙,不忙时才发送,以减少冲突。当发生冲突时,可以用二进制指数退避算法来解决冲突。令牌总线方案是通过令牌的传送来控制每个节点发送的时间,从而解决总线的竞争。它虽然不存在冲突问题,但要不断地传送令牌,某一节点要发送数据,必须等到获得令牌才能发送,这会延误重要数据的发送,并加大数据量和等待时间。在轻载荷时效率低,而且其协议比冲突检测方案复杂,初始化时间长。综合考虑,以太网的冲突检测方案在轻载荷时效率高,且协议较令牌总线方案简单。考虑到智能家居项目中总线上负荷不大,冲突量少,因此采用以太网的冲突检测方式来实现多主方式数据传输。 2多主式数据传输的硬件设计 2.1器件的选择 系统的主控单片机采用AT89C52。AT89C52能够与51系列单片机兼容,具有8KB Flash程序存储器、256B数据存储器,以及串口中断和定时器。这些完全能够满足系统对中断、数据存储器和程序存储器容量的需求。RS485收发器可考虑用SN75LBC184,该芯片具有很好的抗干扰性能,可靠性高。
RS485 总线拓扑结构
总线拓扑结构的分类： 总线拓扑结构可以分为星型拓扑结构，树形拓扑结构，总线型拓扑结构还有环形拓扑结构，按照485总线的标准布线规范，485总线布线只能按照总线型拓扑结构进行布线，但是现场环境复杂多变，为了485线路能够稳定运行，可能需要其他的拓扑结构，利用相应的设备，485总线是可以有其他的拓扑结构的。 本文介绍一下相关的拓扑结构形式以及他们是怎样实现的。 总线型拓扑结构： 总线型拓扑结构是485总线布线的标准敷设方式，其主控设备与多个从控形成手牵手的菊花链连接方式，即：假设整个485总线上有A,B,C,D,E多个设备，其接线方式是，将A的485+接到B的485+接口上，再从B的485+上面再引一条线接到C的485+上面，以此类推，一直接到E的485+接口上面，485-的接线方式和485+的接线方式类似。 星型拓扑结构：星型拓扑结构是485总线使用得比较多的接线方式，由于485总线上的设备相对比较分散，而且主控设备一般作为主控室大多都位于中心位置，星型拓扑结构是很多施工方选择的接线方式，星型拓扑结构必须要借助485集线器才可以做到。 树形拓扑结构：其实总线型拓扑结构就是一种特殊的树形拓扑结构，只不过总线型拓扑结构的分支距离几近于零，而485总线在通信时，如果有分支并且超过一定距离的话，就会形成信号反射，从而导致485信号相互干扰，导致信号变弱甚至于出错，导致整个系统通信
质量大大下降，将485中继器接在分支上，将分支与主干线相互隔离，使其没有信号反射问题，从而可以使得485总线可以实现树形拓扑结构。 环形拓扑结构：485总线一般情况下都不会用到环形拓扑结构，如果要敷设成环形拓扑结构，485总线的通信方式必须是四线全双工485通信模式，只有在全双工通信模式下，才可以有环形拓扑结构。
基于CAN_LIN总线的汽车通信网络设计
收稿日期:2004-11-17 作者简介:刘晓明(1963—),男,重庆人,教授,博士,主要从事计算机测控和信号处理方面的研究。 基于C AN /LIN 总线的汽车通信网络设计 刘晓明1,高青春1,熊 东2 (1.重庆大学通信工程学院,重庆400044; 2.重庆大学电气工程学院,重庆400044) 摘 要:随着人们对汽车各方面要求的不断提高,汽车上的电控系统数量越来越多,随之产生诸如电路复杂性增加、可靠性下降、生产成本增加等问题。为解决上述问题文中提出了一种基于CAN 总线和LIN 总线技术的现代汽车通信网络的低成本设计方案。设计中将CAN 总线技术用于高速的驱动系统中,将LIN 总线技术(其节点成本是CAN 的1/3～1/2)用于低速的车身系统中,在器件选型上采用了PHILIPS 和FREESCA LE 的典型汽车电子芯片,既实现了应有的网络控制功能,同时也降低了车辆电子系统的开发、生产和服务成本,具有较高的实用性。关键词:CAN 总线;L IN 总线;J1939;汽车通信网络 中图分类号:T P399 文献标识码:A 文章编号:1005-3751(2005)08-0078-03 Design of Communication Vehicle Network Based on CAN /LIN -bus LIU Xiao -ming 1,GAO Qing -chun 1,XIONG Dong 2 (https://www.360docs.net/doc/f53748219.html,munication Engineering College of Chong qing U niversity ,Chongqing 400044,China ; 2.Electrical Engineering Colleg e of Cho ngqing University ,Chongqing 400044,China ) Abstract :Now adays ,ECUs used in the autom obile are greatly increased because of the people 's increas ing demands for a higher quality automobile .Therefore it brings many problems ,s uch as the raising complexity of the electron circuit ,the decreasing dependability and the increasing cost of the product .Solving the problems mentioned above ,a new modern and low cost communication vehicle netw ork is de -signed based on CAN -bus and LIN -bus in this essay .In the des ign the CAN -bus is used in the high speed driving system ,w hile the LIN -bus (the cost is 1/3～1/2of the CAN -buses ')is used in the lower speed body con trol ling system of the automobil e ,and the chips used in the design choose the typical chips of PHILIPS and FREESCALE .The design not only can perform the control function ,but also can reduce the cost of the developmen t and p roduction of the product and the services as w el l .It is a practical des ign .Key words :CAN -bus ;LIN -bus ;J1939;communication vehicl e netw ork 0 引 言 20世纪90年代以来,随着人们对汽车动力性、舒适性、经济性要求的提高,汽车上的电控系统的数量越来越多,增加的ECU 及其通信设备使汽车电路复杂程度增加,相应地降低了汽车的可靠性。这就要求必须采用能够满足高速、多路的复用通信网络,以共享的方式传送多种控制信息。 目前汽车上普遍采用的汽车网络有:局部互联网络LIN (Local interconnect netw ork )、控制器局域网CAN (Controller area netw ork 或称现场控制总线)。正在发展中的汽车网络技术还有高速容错网络协议FlexRa y ,用于汽车多媒体和导航的MOS T ,以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。文中主要侧重于已得到 众多汽车制造商推崇的网络技术———CAN 总线和LIN 总线技术。 1 C AN 总线、LIN 总线简介及各自通信协议 1.1 C AN 总线及LIN 总线简介 CAN 网络属于总线式串行通信网络。其最高速率可达1M bps (40m ),以多种方式工作。与一般的通信总线相比,CAN 总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性,是目前使用最广泛的一种汽车网络[1]。 LIN 网络是一种低成本的串行通讯网络,用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能。因此,LIN 总线是一种辅助的总线网络。在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合,比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN 总线可大大节省成本(为CAN 总线所需成本的1/3～1/2)。目前LIN 已经成为国际标准,被多数整车厂商和配件厂商所接受。 第15卷 第8期2005年8月 微 机 发 展Microcomputer Development V ol .15 N o .8Aug .2005
RS485总线的隔离及稳定性解决办法
RS485总线的隔离及稳定性解决办法 一、关于485总线的几个概念: 1、485总线的通讯距离可以达到1200米 根据485总线结构理论，在理想环境的前提下，485总线传输距离可以达到1200米。其条件是通讯线材优质达标，波特率为9600，只负载一台485设备，才能使得通讯距离达到1200米，所以通常485总线实际的稳定的通讯距离往往达不到1200米。如果负载485设备多，线材阻抗不合乎标准，线径过细，转换器品质不良，设备防雷保护复杂和波特率的提高等等因素都会降低通讯距离。 2、485总线可以带128台设备进行通讯 其实并不是所有485转换器都能够带128台设备的，要根据485转换器内芯片的型号和485设备芯片的型号来判断，只能按照指标较低的芯片来确定其负载能力。一般485芯片负载能力有三个级别――32台、128台和256台。。此外理论上的标称往往实际上是达不到的，通讯距离越长、波特率越高、线径越细、线材质量越差、转换器品质越差、转换器电能供应不足(无源转换器)、防雷保护越强，这些都会降低真实负载数量。 3、485总线是一种最简单、最稳定、最成熟的工业总线结构 这种概念是错误的。485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式。。其通讯质量需要根据施工经验进行调试和测试采可以得到保证。485总线虽然简单，但也必须严格按照安装施工规范进行布线。 二、必须严格按照施工规范施工 在485总线系统施工时必须严格按照施工规范施工，特别应注意下面几点。 1、485+和485－数据线一定要互为双绞。 2、布线一定要布多股屏蔽双绞线。多股是为了备用，屏蔽是为了便于出现特殊情况时调试，双绞是因为485通讯采用差模通讯原理，双绞的抗干扰性较好。不采用双绞线是错误的。 3、485总线一定要用手牵手式的总线结构，坚决避免星型连接和分叉连接。 4、设备供电的交流电及机箱一定要真实接地，而且接地良好。有很多地方表面上有三角插座，其实根本没有接地，接地良好可以防止设备被雷击、浪涌冲击。静电累积时可以配合设备的防雷设计较好地释放能量，保护485总线设备和相关芯片不受伤害。 5、为避免强电对其干扰，485总线应避免和强电走在一起。 三、推荐几种调试方法: 在调试前首先要确保设备接线正确，且施工合乎规范。可以根据遇到的问题采用下面几种调试方法。 1、共地法: 用1条线或者屏蔽线将所有485设备的GND地连接起来，这样可以避免所有设备之间存在影响通讯的电势差。 2、终端电阻法: 在最后一台485设备的485+和485-上并接120欧姆的终端电阻来改善通讯质量。 3、中间分段断开法: 通过从中间断开来检查是否设备负载过多、通讯距离过长、某台设备对整个通讯线路的影响等。
RS485总线常识
RS485总线常识 1、RS485 总线基本特性根据RS485 工业总线标准，RS485 工业总线为特性阻抗120Ω的半双工通讯总线，其最大负载能力为32 个有效负载（包括主控设备与被控设置）。 2、RS485 总线传输距离当使用0.56mm（24AWG）双绞线作为通讯电缆时，根据波特率的不同，最大传输距离理论值如下表： 波特率最大距离2400BPS1800m4800BPS1200m9600BPS800m 当使用较细的通讯电缆，或者在电磁干扰较强的环境使用本产品，或者总线上连接有较多的 设备时，最大传输距离相应缩短；反之，最大距离加长。3、连接方式与终端 电阻1) RS485 工业总线标准要求各设备之间采用菊花链式连接方式，两头必须接有120Ω终端电阻（如图一所示），简化连接可采用图二的接线方式， 但D 段距离不能超过7 米。 图一图二 2) 球机终端120Ω匹配电阻的连接方式球机终端120Ω匹配电阻可通过在球机底盘上的拨码开关拨码来连接，如图三所示。球机出厂时， 120Ω匹配电阻默认为未接入，可通过把拨码开关的第10 位拨到ON， 把120Ω匹配电阻接入线路。反之，如果不接入120Ω匹配电阻，则把第10 位拨到OFF 即可。 图三 4、实际应用中的问题实际施工使用中用户常采用星形连接方式，此时终端 电阻必须连接在线路距离最远的两个设备上（如图四，1＃与15＃设备），但是 由于该连接方式不符合RS485 工业标准的使用要求，因此在各设备线路距离较 远时，容易产生信号反射、抗干扰能力下降等问题，导致控制信号的可靠性下降。此时，出现的现象为球机完全不受控，或自行运转无法停止等。