CAN总线_制定主从通讯协议-初级
基于CAN总线技术的主从式通信系统
基于CAN总线技术的主从式通信系统
基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种常用的现代工业
通信技术，用于实现工业自动化控制中的数据传输和信息交换。
这种系统由一个主控制器和多个从控制器组成，主控制器控制整个系统的通信过程，而多个从控制器则负责采集和处理数据，并向主控制器发送反馈数据或执行指令。
CAN总线技术是控制领域中的一种通讯协议，它可以实现实
时数据传输和可靠的错误检测，确保信息的高效传输。
这种协议在航空、汽车、电力、机器人等领域广泛应用，使得设备之间的通信更加协调和高效。
主从式通信系统将主控制器和从控制器集成在同一总线中，可以避免相互之间的干扰和冲突。
主控制器可以对整个系统进行控制和调度，从控制器则负责采集和处理实时数据。
在这种分布式系统中，从控制器的作用是根据主控制器的指令进行数据处理，并将调度后的数据再次返回到主控制器，从而实现联动控制。
基于CAN总线技术的主从式通信系统还具有以下优势：
1. 通信速度快：CAN总线技术支持高速传输，可以实现以微
秒为级别的通信速度，处理大量数据时，系统响应速度快。
2. 数据安全可靠：CAN总线技术具有自适应控制、错误检测
和纠错功能，可保证数据传输的准确性和可靠性，并能够防止数据丢失。
3. 灵活配置：主从式通信系统可以根据不同的工业自动化控制需求灵活配置，支持增加或删除节点，可以满足不断变化的自动化控制需求。
4. 易于维护：主从式通信系统采用统一的协议和通信方式，使得维护和更换通信硬件设备更加方便和快捷。
总之，基于CAN总线技术的主从式通信系统是一种高效、便捷和可靠的通信技术，它可以使工业自动化控制的数据传输和信息交换更加顺畅和高效。
can总线常用通信协议
竭诚为您提供优质文档/双击可除can总线常用通信协议篇一：史上最全can总线协议规则一、can总线简介can是控制器局域网络(controllerareanetwork，can)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国bosch公司开发了的，并最终成为国际标准（iso11898）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初，can总线就定位于汽车内部的现场总线，具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代can总线开始在汽车电子行业内逐步推广，目前已成为汽车电子行业首选的通信协议，并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、can总线技术及其规范2.1性能特点(1)数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息；(2)can网络上的节点信息分成不停的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3)采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3)通信距离最远可达10km(速率低于5kbps)速率可达到1mbps(通信距离小于40m）；(4)通信的硬件接口简单，通信线少，传输介质可以是双绞线，同轴电缆或光缆。
can总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5)采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，每帧信息都有cRc校验及其他检验措施，数据出错率极低；(6)节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7)can总线使用两根信号线上的差分电压传递信号，显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1can的分层结构图1can的分层结构逻辑链路控制子层（llc）的功能：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由llc子层接收的报文实际上已被接收，为恢复管理和通知超载提供信息。
CAN通讯协议介绍
CAN通讯协议数据发送示例代码
• message.data[7] = 0x00; // 数据内容，这里假 设为0x00
CAN通讯协议数据发送示例代码
01
// 发送CAN消息
02
CAN_send_message(&message);
03
// 关闭总线，结束通讯
CAN通讯协议数据发送示例代码
CAN_close_bus(); ```
02 CAN通讯协议概述
CAN通讯协议定义
总结词
CAN通讯协议是一种用于汽车和其他工业领域的通讯协议，它支持多主站架构， 允许设备之间进行实时、可靠的通讯。
详细描述
CAN通讯协议（Controller Area Network）是一种串行通讯协议，最初是为汽车 行业开发的，但现在已经广泛应用于其他工业领域。它是一种多主站、广播型、总 线型通讯协议，允许多个设备同时连接到同一网络上进行通讯。
ห้องสมุดไป่ตู้中。
收发器通常集成在汽车电子控制单元 （ECU）中，也可以作为独立的硬件设
备使用。
收发器具有信号转换、驱动和抗干扰等 功能。
CAN通讯协议线缆
线缆是CAN通讯协议中的传输 介质，用于连接CAN总线上的
各个节点。
CAN总线通常采用双绞线电缆， 具有高可靠性和低成本等优点。
线缆的阻抗和传输速率等参数需 要符合CAN协议的规定，以确 保数据传输的稳定性和可靠性。
02
CAN通讯协议的主要特点是其灵 活性和可靠性，它可以在各种恶 劣的环境条件下工作，并且能够 处理各种错误和异常情况。
目的和背景
目的
本文旨在介绍CAN通讯协议的基本概念、工作原理、应用场景以及与其他通讯 协议的比较。
汽车can总线协议
汽车can总线协议篇一：史上最全can总线协议规则一、CAN总线简介CAN是控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)的简称，是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH 公司开发了的，并最终成为国际标准（ISO11898）。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在建立之初，CAN总线就定位于汽车内部的现场总线，具有传输速度快、可靠性高、灵活性强等优点。
上世纪90年代CAN总线开始在汽车电子行业内逐步推广，目前已成为汽车电子行业首选的通信协议，并且在医疗设备、工业生产、楼宇设施、交通运输等领域中取得了广泛的应用。
二、CAN总线技术及其规范2.1性能特点(1) 数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他（一个或多个）节点发起数据通信，通信方式灵活，且无需站地址等节点信息；(2) CAN网络上的节点信息分成不停的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级节点信息最快可在134μs内得到传输;(3) 采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动退出发送，而高优先级的节点可不受影响的继续发送数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。
尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪的情况;(3) 通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M）；(4) 通信的硬件接口简单，通信线少，传输介质可以是双绞线，同轴电缆或光缆。
CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。
(5) 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，每帧信息都有CRC校验及其他检验措施，数据出错率极低；(6) 节点在严重错误的情况下具有自动关闭输出的功能，以使总线上其他节点的操作不受影响。
(7) CAN总线使用两根信号线上的差分电压传递信号，显性电平可以覆盖隐形电平。
2.2技术规范2.2.1CAN的分层结构图1 CAN的分层结构逻辑链路控制子层（LLC）的功能：为数据传送和远程数据请求提供服务，确认由LLC子层接收的报文实际上已被接收，为恢复管理和通知超载提供信息。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称：CAN总线协议一、引言CAN总线协议是一种广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域的通信协议。
本协议旨在规范CAN总线通信的物理层和数据链路层，确保数据的可靠传输和系统的稳定性。
二、术语和缩略语2.1 术语- CAN(Controller Area Network)：控制器局域网，指一种串行通信总线。
- CAN节点：连接在CAN总线上的设备或系统。
- 帧(Frame)：CAN总线上的数据传输单位，包括数据和控制信息。
- 数据域(Data Field)：帧中用于传输数据的部分。
- 标识符(Identifier)：用于唯一标识CAN帧的字段。
- 帧格式(Frame Format)：CAN帧的结构和格式。
- 位定时器(Bit Timing)：用于控制CAN总线上的位传输速率的定时器。
2.2 缩略语- DLC(Data Length Code)：数据长度码，用于指示数据域的字节数。
- ACK(Acknowledge)：确认信号，用于指示数据是否被接收。
- CRC(Cyclic Redundancy Check)：循环冗余校验，用于检测数据传输中的错误。
- Baud Rate：波特率，用于表示CAN总线上的数据传输速率。
三、物理层规范3.1 传输介质CAN总线协议可以使用双绞线、光纤等传输介质，具体选择应根据系统需求和环境条件进行合理选择。
3.2 电气特性CAN总线协议采用差分信号传输方式，传输线上的电压差应符合以下规范：- 高电平：+2.5V至+5V- 低电平：-2.5V至-5V传输线上的电压差应保持在2V以上，以确保信号的可靠传输。
3.3 位定时器设置CAN总线协议的位定时器应根据系统需求进行合理设置，以确保数据的稳定传输。
位定时器的参数包括以下内容：- 传输速率：根据系统需求设置波特率，常见的波特率有125Kbps、250Kbps、500Kbps和1Mbps等。
- 采样点设置：设置采样点的位置，常见的设置为87.5%。
CAN总线协议
CAN总线协议CAN总线协议是指控制器局域网（Controller Area Network）的通信协议。
CAN总线协议最初是由德国的博世公司和美国的英特尔公司在20世纪80年代开发出来的。
其主要目的是用于汽车中各种电子系统的通信，例如电子控制单元（ECU）。
但是，现在这种协议已经被广泛应用于其他领域，如航空航天、医疗设备、机器人和工业自动化等。
总线结构：一个CAN总线可以被分为总线主控器（Bus Master）和多个从设备（Slave Device）。
总线主控器通常是一个集成了处理器和CAN总线通信控制器的电子控制器。
每个从设备包含一个CAN总线通信控制器、一些传感器和执行器。
CAN总线协议定义了一个基于广播方式的分布式通信系统，可以使总线上的所有设备相互交流。
CAN总线的特性：1. 抗干扰能力高。
CAN总线协议使用差分信号的方式进行通信，具有较强的抗干扰能力。
2. 速度快。
CAN总线协议的通信速度高达1Mbps，使得其适用于高速通信系统。
3. 数据可靠。
CAN总线协议采用了CRC（循环冗余校验）和ACK（确认）机制，保证数据的可靠性。
4. 支持多设备接入。
CAN总线协议支持多个设备接入总线，这使得它非常适合于大型控制系统的应用。
5. 简单易用。
CAN总线协议的编程接口简单明了，易于使用。
CAN总线协议的数据格式：CAN总线协议定义了两种数据帧：数据帧（Data Frame）和远程帧（Remote Frame）。
1. 数据帧：数据帧是一种常见的CAN总线数据格式，用于发送数据。
数据帧由以下组成部分：a) 比特时间：用于标志一个数据帧的开始。
b) 报文ID标识符：用于标识一个CAN总线上的数据帧。
c) 控制域：包含两个控制比特，分别用于控制CAN总线数据帧的传输。
d) 数据域：用于传输数据。
e) CRC（循环冗余校验）：用于检测数据传输中的位错误。
f) 结束位：标志一个数据帧的结束。
2. 远程帧：远程帧用于在总线上请求数据，而不是实际传输数据。
can总线通信协议实例
can总线通信协议实例1. 引言CAN（Controller Area Network）总线是一种主从式的串行通信协议，广泛应用于汽车、工业控制等领域。
本文将以汽车中的CAN总线通信协议为例，探讨其工作原理和应用。
2. CAN总线概述CAN总线是一种多主机、分布式控制系统中的通信网络，它采用串行通信方式，能够在复杂的电磁环境下可靠地传输数据。
CAN总线通信协议具有高抗干扰性、高可靠性和高实时性的特点，因此被广泛应用于汽车领域。
3. CAN总线通信协议CAN总线通信协议定义了数据帧的格式和通信规则，保证了不同节点之间的数据交换顺序和数据完整性。
3.1 数据帧格式CAN总线通信协议使用数据帧来传输数据，每个数据帧由以下几个部分组成：- 起始位（Start of Frame，SOF）：表示数据帧的开始。
- 标识符（Identifier）：用于标识数据帧的类型和发送方。
- 控制位（Control）：用于定义数据帧的类型和长度。
- 数据域（Data Field）：存放实际的数据。
- CRC（Cyclic Redundancy Check）：用于检验数据的正确性。
- 源地址（Source Address）和目标地址（Destination Address）：标识数据的发送方和接收方。
- 结束位（End of Frame，EOF）：表示数据帧的结束。
3.2 通信规则CAN总线通信协议采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）的方式进行通信。
具体而言，当一个节点要发送数据时，首先会监听总线上是否有其他节点正在发送数据，如果有，则暂时等待；如果没有，则开始发送数据。
同时，发送节点还会不断地检测总线上是否有冲突发生，如果发生冲突，则会停止发送，并等待一段时间后重新发送。
4. CAN总线在汽车中的应用CAN总线在汽车中的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：4.1 车载网络现代汽车中的各个电子控制单元（ECU）通过CAN总线进行通信，实现车内各个系统的协调工作。
CAN总线协议
CAN总线协议协议名称：CAN总线协议一、引言CAN（Controller Area Network）总线协议是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的串行通信协议。
该协议采用多主从架构，具有高可靠性、高带宽、抗干扰能力强等特点。
本协议旨在规范CAN总线的通信方式、帧格式、物理层特性以及错误处理等方面的内容。
二、范围本协议适用于CAN总线的设计、开发和应用过程中的通信协议规范。
三、术语和定义1. CAN总线：一种串行通信总线，用于连接多个节点进行数据传输。
2. 节点：连接到CAN总线的设备或系统。
3. 帧：CAN总线上的数据传输单位，包括数据域、标识符、控制位等。
4. 标识符：用于标识CAN帧的唯一ID。
5. 数据域：CAN帧中用于传输数据的部分。
6. 帧格式：CAN帧的结构和编码方式。
7. 物理层：CAN总线的硬件接口和电气特性。
四、通信方式1. 通信速率：CAN总线支持多种通信速率，包括1Mbps、500kbps、250kbps 等，根据实际需求进行选择。
2. 帧类型：CAN总线支持标准帧和扩展帧两种类型。
标准帧使用11位标识符，扩展帧使用29位标识符。
3. 帧发送：节点可以通过发送数据帧、远程帧和错误帧等方式进行通信。
4. 帧接收：节点可以通过接收数据帧和远程帧等方式进行通信。
五、帧格式1. 标准帧格式：- 11位标识符：用于标识CAN帧的唯一ID。
- RTR位：远程传输请求位，用于区分数据帧和远程帧。
- IDE位：帧扩展位，用于区分标准帧和扩展帧。
- 控制位：用于控制CAN帧的发送和接收。
- 数据域：用于传输数据的部分，最多可以包含8个字节的数据。
2. 扩展帧格式：- 29位标识符：用于标识CAN帧的唯一ID。
- RTR位：远程传输请求位，用于区分数据帧和远程帧。
- IDE位：帧扩展位，用于区分标准帧和扩展帧。
- 控制位：用于控制CAN帧的发送和接收。
- 数据域：用于传输数据的部分，最多可以包含8个字节的数据。
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协议设计要素分析
z 在CAN总线协议的设计过程中，需要考虑
以下主要的因素：
CAN报文的分配 数据通讯的实现 网络管理 设备建模
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CAN报文的分配
z CAN报文的分配
CAN报文数据的分配
CAN报文为短帧报文，最多可以传送8个数据字节 实际应用中往往需要传送大于8个字节的数据，因此
对于报文数据部分的分配需要考虑对于分段传送的 需要 报文数据部分的合理使用：服务数据和应用数据
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Profile 的原则
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协议组成
z 协议的组成部分
报文传输协议 报文格式定义 设备的定义
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主/从通讯协议
z
主/从通讯协议，在一般简单网络中是一个可靠易 于实现的协议模式
Байду номын сангаас
CAN报文的分配
z CAN报文的分配
报文ID的分配
报文标识符分配的方法被认为是基于CAN-bus
的系
统的主要结构元素 报文相关的优先权和报文的等待时间
报文滤波适用性、合理的通讯结构适用性和标识符
使用的效率 标准帧：11位ID 扩展帧：29位ID
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DATA0 DATA1 DATA2 DATA3 DATA4 DATA5 DATA6 DATA7
分段 标识
目标 地址
附加参数
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Example
z 演示一个实际的CAN-bus应用单元：
采用CAN2.0B帧，29位ID码，响应命令时无返回帧。 响应的目的地址码(ID)：
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协议设计要素分析
z 构建一个网络，需要解决的关键技术问题
有：
总线传输信息的速率、容量、优先等级、节点
容量等技术问题； 高电磁干扰环境下的可靠数据传输； 确定最大传输时的延时大小； 网络的容错技术； 网络的监控和故障诊断功能
ID14
ID13
ID12
ID11
ID10
ID9
ID8
ID7
ID6
ID5
ID4
ID3
ID2
ID1
ID0
RTR 0/1
DLC3 ～ DLC0 Data Length Code (0 ～ 8)
数据部分（ 0～8字节 ）
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数据通讯模式
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制定一个主/从通讯协议
Version 1.10版 2006年5月
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目录
z 协议设计要素分析 z 协议组成 z 主/从通讯协议 z CAN网络编程与调试 z 应用实例
数据通讯模式
z
命令/响应模式
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数据通讯模式
z 数据通讯模式的确定
CAN总线的特性：
多主结构，根据优先权对总线进行访问 无破坏性的基于优先权的逐位仲裁
通讯效率和总线利用率
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设备建模
z 在网络中除了定义通讯以外，还要求对于
网络中相似设备的功能类型进行定义，满 足对于设备的互用性和可交换性的需求 z 如何制定标准设备的规范
设备子协议Device 设备必备功能 设备可选功能 扩展性的考虑
z 数据通讯的方式规定了网络中各设备之间
数据交换的规则 z 主从/多主 z 命令/响应模式
在一般的通讯过程中常采用命令/响应的方式 在基于命令/响应模式的通讯网络中，由主控设
备发送命令帧，受控设备接收到命令帧以后向 主控设备发送响应帧，从而实现数据交换
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CAN报文的分配
z
报文格式的定义
报文ID的定义
CAN2.0A
帧：11位ID CAN2.0B 帧：29位ID
报文数据的定义
每帧报文最多最多8bytes数据
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CAN报文格式
z
ID28
CAN2.0B 帧格式
ID27 ID26 ID25 ID24 ID23 ID22 ID21 ID20 ID19 ID18 SRR rev IDE ID17 ID16 ID15
数据通讯模式
z
灵活的通讯模式
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网络管理
z 对于整个网络，一些突发的事件必须处
理，例如节点的故障 z 网络中的错误或者异常必须能够检测和显 示，并且通过某种方式进行处理 z 节点网络状态（启动、通讯异常时动作） z 提供简单的节点监控和有效的错误处理措 施，可以在一定程度上提高系统的通讯可 靠性，并利于系统的维护
通讯报文数据结构通常定义
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主/从通讯协议：示例
z
CAN报文格式（标准帧）定义：
CAN ID分配：
ID9 ID8 ID7 ID6 ID5 ID4 ID3 ID2 ID1 ID0
ID10
源地址
功能码
CAN 报文数据定义
0x00 00 00 33
命令码(CMD)：
00 启动设备，有显示(声或光)，返回帧无； 01 停止设备，关显示(声或光)，返回帧无； 02 读取参数，返回帧有，此命令帧保留未用。
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