CAN总线数据传输.
CAN总线远距离数据传输问题解析
最近一段时间，山东的徐工微信找我咨询关于CAN总线远距离传输的问
题。
Q&A
徐工：“孙工，当CAN通讯的设备需要远距离传输的话，需要怎样实现
呢？双绞线不行啊！”
我：“您CAN总线上都是什幺设备呢，通信波特率是多少?”
徐工：“CAN总线上是一个主机和其他分机，通信波特率是250K”
波特率只有5K的前ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ下，带宽比较小，无法在数据量较大的系统中使用，
而CAN转光纤中继器是将CAN信号转换成光纤信号，然后通过光导纤维进
行信号传输。由于是将电信号转成了光信号，而光信号的传播速度是远大于
电信号的，所以使用这种方法传输CAN总线数据就没有了通信波特率的限
制，而且也不会出现信号被干扰的问题，通信距离最远可达10~20km，这个
分电信号，差分信号虽抗干扰能力强，但是有传输距离的限制，大体来说其
通信长度和总线的波特率有关。当导线传输信号的距离过长时，信号会因环
境问题（比如电磁、电场所干扰）以及导线本身的阻抗问题出现信号失真。
下面是CAN总线通信波特率和传输距离的理论对应关系。
从上表中可以看到，CAN总线理论最远通信距离可达13Km，但是是在
距离已经几乎可以能满足99%的需要长距离通信的客户需求了。
长距离传输CAN总线数据最好用CAN转光纤中继器！距离长！速度
快！抗干扰！记住！
我：“您那边需要传多远的距离呢?”
徐工：“主机和从机之间最远的需要间隔12公里左右，但实际测试的时候
几百米就通信不上了。”
我：“传统的导线肯定是存在一定的信号衰减的，距离太远必然会通信不
上，您可以将CAN信号转换成光纤信号，用光导纤维进行传输，传输过去
can总线的传输原理
can总线的传输原理
CAN总线是一种高效、可靠的通信协议，广泛应用于汽车、工业控制等领域。
它的传输原理是基于一种双线串行通信方式，即CAN总线采用两根线进行数据传输，分别称为CAN_H和CAN_L线。
CAN总线的传输原理主要包括以下几个方面：
1.差分传输
CAN总线采用差分传输方式，即在CAN_H和CAN_L两根线上同时传送相反的电压信号。
这种方式可以有效地抵消外界干扰和噪声，提高数据传输的可靠性。
2.帧结构
CAN总线的数据传输是以帧为单位进行的。
每个帧由一个起始位、一个标识符、一个控制位、若干个数据位和一些附加信息组成。
其中标识符用于区分不同类型的消息，控制位则用于指示该帧是数据帧还是远程帧。
3.仲裁机制
当多个节点同时发送消息时，会产生冲突。
为了解决这个问题，CAN
总线采用了仲裁机制。
在数据帧中，标识符越低的节点具有更高的优
先级。
当多个节点同时发送消息时，会根据标识符进行比较，并自动
选择优先级最高的节点发送消息。
4.错误检测
CAN总线还具有强大的错误检测和纠正能力。
每个节点都会监测总线上的信号，并在发现错误时自动进行纠正。
如果一个节点发现了错误，它会向其他节点发送错误信息，并尝试重新发送数据。
总之，CAN总线是一种高效、可靠的通信协议，其传输原理包括差分传输、帧结构、仲裁机制和错误检测等方面。
这些特点使得CAN总线在汽车、工业控制等领域得到广泛应用。
can总线传输的原理图
can总线传输的原理图
很抱歉，由于回答文本的限制，我无法提供原理图。
但是，我可以简要地描述一下CAN总线的传输原理。
CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于汽车
领域的串行通信协议。
它采用了一种多主控制、多从机控制的通信方式。
在CAN总线上，所有节点都连接到同一根双绞线的两个信号
线CAN_H和CAN_L上。
CAN_H是高电平信号线，CAN_L
是低电平信号线。
CAN总线的通信是基于差分信号的，通过CAN_H和CAN_L之间的电压差来传输信息。
在CAN总线中，数据被分为帧进行传输，每个帧由四部分组成：起始位、ID字段、数据字段和CRC字段。
起始位用于同
步节点之间的时钟信号。
ID字段是帧的标识符，用于区分不
同的消息和节点。
数据字段用于传输实际的数据内容。
CRC
字段用于错误校验，以确保接收到的数据的准确性。
当一个节点要发送消息时，它会根据优先级判断是否可以发送。
如果总线上没有其他节点正在发送消息，那么它就可以发送自己的消息。
发送节点将自己的消息封装成帧，按照CAN总线
的协议进行传输。
其他节点在接收到消息后，会检查帧的ID
字段，如果它们的ID与自身匹配，则会接收并处理该消息。
总之，CAN总线通过差分信号传输数据，利用帧的结构和ID
字段来区分消息和节点，在多主控制的环境中实现高效的通信。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车、工业控制和通信领域的串行通信协议。
它的工作原理是基于一种分布式通信机制，可以同时连接多个节点，实现高效的数据传输和控制。
CAN的工作原理可以简单概括为以下几个方面：1. 物理层：CAN总线采用双绞线作为传输介质，通常使用差分信号传输方式。
这种方式可以有效地抵抗电磁干扰，提高通信的可靠性。
CAN总线上的每个节点都通过一个传输线连接到总线上。
2. 数据链路层：CAN总线采用一种基于帧的通信协议，数据传输以帧为单位进行。
每个CAN帧由四个部分组成：起始位、帧类型位、数据位和CRC校验位。
起始位用于同步节点的时钟，帧类型位用于标识数据帧或远程帧，数据位用于传输实际的数据，CRC校验位用于检测数据传输的错误。
3. 帧传输：CAN总线上的节点可以同时发送和接收数据。
当一个节点要发送数据时，它首先检查总线上是否有其他节点正在发送数据，如果没有，则它可以开始发送数据。
发送节点会将数据和标识符封装成一个CAN帧，并通过总线发送出去。
其他节点在接收到这个CAN帧后，会检查标识符，如果匹配，则接收数据。
4. 碰撞检测：由于CAN总线是一种共享总线结构，多个节点可能同时发送数据，导致碰撞。
为了解决碰撞问题，CAN总线采用了非破坏性的碰撞检测机制。
当一个节点发送数据时，它会同时监听总线上的数据，如果检测到其他节点同时发送数据，那么发送节点会停止发送，并等待一个随机的时间后重新发送。
5. 优先级：CAN总线上的每个节点都有一个唯一的标识符，用于标识节点的优先级。
当多个节点同时发送数据时，具有更低标识符的节点具有更高的优先级，可以优先发送数据。
这种优先级机制可以确保重要数据的及时传输。
总的来说，CAN的工作原理基于分布式通信机制，通过物理层和数据链路层的协议实现数据的高效传输和控制。
它具有高可靠性、抗干扰能力强、支持多节点等特点，因此在汽车、工业控制和通信领域得到广泛应用。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，广泛应用于汽车、工业控制和其他领域。
CAN的工作原理是通过差分信号传输数据，实现高速、可靠的通信。
本文将从CAN的基本原理、数据传输、错误处理、帧格式和应用领域等方面进行详细介绍。
一、CAN的基本原理1.1 CAN总线结构：CAN总线由两根信号线组成，分别是CAN_H和CAN_L，通过这两根信号线进行数据传输。
1.2 差分信号传输：CAN使用差分信号传输数据，即在CAN_H和CAN_L之间传输相反的信号，以减少干扰和提高抗干扰能力。
1.3 环状拓扑结构：CAN总线采用环状拓扑结构，所有节点通过总线连接在一起，实现节点之间的通信。
二、数据传输2.1 帧格式：CAN数据传输采用帧格式，包括起始位、帧类型、数据段、CRC 校验和结束位等字段。
2.2 传输速率：CAN总线的传输速率通常为1Mbps，根据实际需求可调整传输速率。
2.3 数据传输方式：CAN支持两种数据传输方式，分别是标准帧和扩展帧，用于传输不同长度的数据。
三、错误处理3.1 错误检测：CAN总线具有强大的错误检测和纠正能力，能够检测出传输过程中的错误，并进行相应处理。
3.2 错误标识：CAN在传输过程中会生成错误标识，用于标识出错的节点和错误类型，以便及时处理。
3.3 错误处理机制：CAN采用重发机制和错误帧处理机制，确保数据传输的可靠性和稳定性。
四、帧格式4.1 标准帧：标准帧包括11位标识符，用于传输短数据，适合于实时性要求不高的应用场景。
4.2 扩展帧：扩展帧包括29位标识符，用于传输长数据，适合于实时性要求高的应用场景。
4.3 过滤机制：CAN支持过滤机制，可以根据标识符过滤接收的数据，提高数据传输的效率和准确性。
五、应用领域5.1 汽车行业：CAN在汽车行业广泛应用，用于车载电子系统之间的通信，如发动机控制、仪表盘显示、车载娱乐系统等。
5.2 工业控制：CAN在工业控制领域被广泛应用，用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信，实现自动化生产。
can总线的工作原理
can总线的工作原理CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线是一种多节点、分布式的串行通信协议，用于在不同的设备（如汽车电子控制单元）之间进行通信。
其工作原理如下：1. 总线结构：CAN总线包括两个主要组成部分：控制器和节点。
控制器负责管理总线上的通信，而节点则是实际的设备。
2. 通信速率：CAN总线使用串行通信方式，在一个时间周期内传输一位的数据。
通信速率可以根据需求进行调整，常见的有125kbps、250kbps和500kbps等。
3. 帧格式：CAN通信使用帧格式进行数据传输。
一个帧包括标识符、控制位、数据段和校验位等。
标识符用于确定帧的优先级和发送者的身份，控制位用于控制数据的传输方式，数据段用于传输实际的数据，校验位用于检查数据的完整性。
4. 预定位位：CAN总线使用预定位位来确保总线上的节点在发送数据之前处于同一状态。
当节点准备好发送数据时，首先发送一个断开位（Dominant），然后等待总线上所有节点一起发送一个随机位（Arbitration）。
节点在发送随机位时会检测总线上的信号，如果发现有其他节点同时发送了同样的位，则会停止发送，并等待下一个时间周期再次发送。
5. 碰撞检测：如果两个或多个节点同时发送数据，会发生碰撞（Collision）。
CAN总线通过监听总线上的信号来检测碰撞，并使用位优先级来解决冲突。
发送高优先级的节点会优先发送数据，低优先级的节点则会停止发送。
6. 增强型CAN（CAN FD）：为了提高数据传输速率，增强型CAN通过增加数据段长度和引入一些新的特性来实现更高的传输速率。
总的来说，CAN总线的工作原理是通过预定位位和碰撞检测来保证多个节点间的通信正常进行，从而实现数据的可靠传输。
can总线的传输原理
can总线的传输原理
can总线的传输原理是通过一个两线制的被动式串行通信协议来实现的。
它由两根信号线组成，分别是CAN_H（高电平）和CAN_L（低电平）线。
CAN_H与CAN_L线之间的差电压用于传输数据。
在传输数据时，CAN总线采用集中器和节点的结构。
集中器充当总线的中央节点，负责协调各个节点之间的通信。
节点可以是传感器、执行器、控制器等。
CAN总线的传输原理基于以下几个关键概念：
1. 帧格式：CAN总线的数据传输采用帧格式，帧分为数据帧和远程帧两种类型。
数据帧用于传输实际的数据，而远程帧用于请求数据。
2. 报文识别：每个帧都有唯一的报文识别符（ID），用于区分不同的帧。
低ID的帧优先级高于高ID的帧。
3. 位定时：CAN总线通过位定时来同步传输数据。
位定时是根据预定义的时间段来确定每个位的开始和结束时刻。
4. 确认机制：CAN总线采用消息确认机制，确保数据的可靠传输。
每个节点在发送数据后会等待其他节点发送回一个确认信号。
5. 差分信号：CAN总线使用差分信号来传输数据。
差分信号
利用CAN_H和CAN_L之间的电压差来传递信息，具有抗干
扰性能和较高的传输速率。
通过以上原理，CAN总线能够实现多个节点之间的高速数据
传输和良好的实时性，使得整个系统能够更加稳定可靠地工作。
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车电子系统和工业控制领域的串行通信协议。
它的工作原理是基于一种主从式的通信架构，其中一个节点充当主节点（Master），其他节点则充当从节点（Slave）。
CAN的工作原理如下：1. 物理层：CAN总线采用差分信号传输，使用两根导线CAN_H和CAN_L来传输数据。
CAN_H线上的电压高于CAN_L线时表示逻辑1，反之表示逻辑0。
这种差分信号传输方式具有较好的抗干扰性能。
2. 数据帧：CAN通信基于数据帧的传输。
每一个数据帧由一个起始位、11位标识符（ID）、6位控制位、8位数据位和6位校验位组成。
标识符用于标识数据帧的优先级和内容，控制位用于控制传输过程，数据位用于携带实际数据，校验位用于检测传输错误。
3. 碰撞检测：CAN总线采用CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection）的碰撞检测机制。
当多个节点同时发送数据时，可能会发生碰撞，此时节点会检测到碰撞并住手发送数据，然后等待一段随机时间后重新发送。
4. 帧优先级：CAN通信使用基于标识符的帧优先级机制。
标识符的前面几位用于表示帧的优先级，优先级高的帧具有更高的传输优先级。
5. 数据传输速率：CAN总线支持不同的数据传输速率，常见的有1Mbps、500kbps、250kbps等。
传输速率的选择取决于系统的需求和总线长度。
6. 容错性：CAN总线具有较好的容错性能。
当节点发送错误帧时，其他节点会检测到错误并发送错误帧的错误标志位，以便进行错误处理。
7. 网络拓扑：CAN总线可以采用总线型、星型、树型等多种网络拓扑结构。
总线型结构是最常见的，所有节点通过一根总线连接。
总结一下，CAN的工作原理是基于差分信号传输的主从式通信架构。
它使用数据帧进行通信，采用碰撞检测机制和帧优先级机制来实现数据传输和冲突解决。
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CAN总线数据传输
动力传动系统CAN数据传输示例
CAN总线数据传输
2.1 数据准备
发动机控制单元的传感器接收到发动机转速信息（转速值），该值以固定的周期（循环往 复地）到达微控制器的输入存储器内，根据转速值微控制器运算出喷油量，存入到输出存储器 中执行控制功能，同时将喷油量值（例如34H)经过信息定址标志（300h)、RTR（远程传输请求） 比特、数据长度代码（1H）处理后，通过一个并行接口传输给CAN控制器的控制接口。 CAN控制器执行微控制器的指令将喷油量信息分配给相应的信息缓冲器。
CAN总线数据传输
3 小结 通过以上的分析，我们得知：CAN总线传输数据需要经过数据准备、数据发送、数据接收、数据检 测、数据接受的过程，其中涉及到信号的格式互相转换问题,相对抽象。
Thank You
CAN总线数据传输
2.2 数据发送 请求发送信息： 通过设置传输请求比特，控制器开始将信息处理为CAN格式。 控制器通过RX线来检查总线是否有源（是否正在交换别的信息），必要时会等待，直至 总线空闲下来为止。如果总线空闲下来，信息就会被发送出去。 发送信息： 发送时将CAN控制器连续的比特流转换为串行比特序列，然后通过TX接口存放在收发器的 发送器上。发送器将到来的“比特”转换为针对应用（低速或高速）规定的电压信号。然后 将电压信号广播式发送到总线中，所有控制单元都接收所发送的信息。
CAN总线数据传输
2.3 数据接收
各个控制单元通过收发器的接收器把总线电压信号转换成连接的比特流，然后通过RX导线将接
收信息读入CAN控制器内，随后再检查其适用性。
CAN总线数据传输
2.4 数据检测 所有连接的装置都接收发动机控制单元发送的信息，通过监控层内的CRC（Cycling Redundancy Check的英文缩写，意思是“循环冗余码校验”），校验确定所接受信息是否有传递错误。
在发送每个信息时，所有数据位会产生并传递一个16位的校验码。接收器按同样的规则，从所有已
经接收到的数据位中计算出校验数。随后，接收到的校验数与计算出的校验数进行比较，如果确定无传 递错误，那么连接的所有装置通过设置一个显性ACK比特（确认）给发送器一个确认回答。
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2.5 数据接受
进行错误检查后，正确接收的信息进入CAN 控制器的接受检查区域。在此检查编程器是否预留了 带有读入标识符的信息缓冲器。 在所观察的情况中，仅在组合仪表控制单元内为带有标识符（300H)的信息预留了接收缓冲器0。 在ABS控制单元内不需要信息内容。 组合仪表控制单元内的CAN控制器清除信息比特序列中的CAN专用添加部分，并将其余部分存放在接 收缓冲器0内。存储过程通过一个信号通知给组合仪表的微型控制器，因此计算机可以将喷油量值复制 到其主存储器内。在此该数值用于计算当前或平均耗油量等。其结果经过处理、放大后传输给显示屏。
> 过滤接收指令 > 形成要发送的指令
数据总线终端电阻
CAN总线数ห้องสมุดไป่ตู้传输
1.CAN控制单元
• 微型控制器 • CAN控制器 • 收发器
CAN总线数据传输
2.数据传输示例 以动力传动系统CAN为例，如下图所示，在这个系统中检测到转速之后，计算出的喷射 量不仅用于确定喷射阀的控制时间，而且要传送到驾驶员信息系统的车载计算机内，用于来 计算平均或当前耗油量和可达里程。 那么这个喷射量是如何传送给组合仪表控制单元的呢？
《总线与诊断系统》课程
CAN总线数据传输
油耗是从哪传送来的？
CAN总线系统有哪些部分构成？
控制单元
中央程序器（CPU） > 控制单元主要计算器
收发器（Tranceiver） > 发送器（Transmitter） > 接收器（Receiver）
控制器（Controller）
> CAN通讯的控制单元