几种总线的总结之CAN 总线
CAN总线简介(2024版)

驱动系统的高速CAN
• 驱动系统CAN主要连接对象是发动机控制器 (ECU)、ABS控制器、安全气囊控制器、 组合仪表等等,它们的基本特征相同,都是 控制与汽车行驶直接相关的系统。
倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束,节省空间。
例如某车门-后视镜、摇窗机、门锁控制等的传统布线需要20-30 根,应用总线 CAN 则
只需要 2 根。(3)关联控制在一定事故下,需要对各ECU进行关联控制,而这是传统
汽车控制方法难以完成的表1 汽车部分电控单元数据发送、接受情况
• (5)直接通信距离最远可达10km(速率5Kbps以下)。
• (6)通信速率最高可达1MB/s(此时距离最长40m)。
• (7)节点数实际可达110个。
• (8)采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个。
• (9)每帧信息都有CRC校验及其他检错措施,数据出错 率极低。
• (10)通信介质可采用双绞线,同轴电缆和光导纤维,一 般采用廉价的双绞线即可,无特殊要求。
可靠性高:传输故障(不论是由内部还是外部引起 的)应能准确识别出来 使用方便:如果某一控制单元出现故障,其余系统 应尽可能保持原有功能,以便进行信息交换 数据密度大:所有控制单元在任一瞬时的信息状态 均相同,这样就使得两控制单元之间不会有数据偏 差。如果系统的某一处有故障,那么总线上所有连 接的元件都会得到通知。 数据传输快:连成网络的各元件之间的数据交换速 率必须很快,这样才能满足实时要求。
• (2)网络上的节点(信息)可分成不同的优先级,可以满 足不同的实时要求。
CAN总线基础知识总结(建议收藏)

CAN总线基础知识总结(建议收藏)CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网)是由德国BOSCH(博世)公司在1986年为汽车而设计的,它是一种串行通信总线,只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性(逻辑1)与显性(逻辑0)的概念:CAN总线在数据传输过程中,实际上传输的是CAN_H和CAN_L 之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V),CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V,当CAN_H和CAN_L 都为2.5V 时,是隐性,表示逻辑1,当CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时,是显性,表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件,即所有节点都为隐性时,总线才处于隐性状态;只要有一个节点发送了显性,总线就呈现为显性状态。
3、120?电阻:必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120?左右的电阻,以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B:CAN2.0A只有标准帧(标识符(ID)有11位);CAN2.0B除了标准帧,还有扩展帧(标识符(ID)有29位)。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519:CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准,它们对于数据链路层的定义相同,但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样,所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用,或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层,要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
CAN总线知识点概述

CAN总线知识点概述CAN全称为“ControllerAreaNetwork”,简称CAN,是国际上应用最广泛的现场之一。
在当前的汽车产业中,出于对平安性、舒服性、便利性、低公害、低成本的要求,各式各样的控制系统被开发出来。
出于这些系统之间通信所用的数据类型及对牢靠性要求不尽相同,且因多条总线构成的状况复杂、线束数量增强。
为了适应“削减线束的数量”、“通过多个LAN,举行大量数据的高速通信”的需求,1986年德国电气商博世公司开发出面对汽车的CAN通信协议。
此后,CAN通过IS011898及IS0 11519举行了标准化,在欧洲已是汽车网络的标准协议,CAN的高性能和牢靠性已被认同,并广泛应用于工业、船舶、医疗设备、工业设备等方面。
的特点1、CAN是一种多主总线,即每个节点机均可成为主机,他们之间都可举行通信。
2、硬件方面,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1mb/s。
3、CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。
4、CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,改为从通信数据块举行编码。
采纳这种办法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制,数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成,因此可以定义211或229个不同的数据块,这种数据块编码方式,还可使不同的节点同时接收到相同的数据,这一点在分步式控制中十分重要。
5、数据段长度最多为8个字节,可满足通常工业领域中控制指令、工作状态及测试数据的普通要求。
同时,8个字节不会占用总线时光过长,从而保证了通信的实时性。
6、CAN协议采纳了crc检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的牢靠性。
CAN总线所具有的极高的牢靠性和独特设计,特殊适合工业设各测控单元互连。
工业界的地位不行小觑,并已公认为最有前途的现场总线之一。
CAN总线基础知识总结(建议收藏)

CAN总线基础知识总结一、CAN总线简介1、CAN总线(Controller Area Network,控制器局域网)是由德国BOSCH(博世)公司在1986年为汽车而设计的,它是一种串行通信总线,只需两根线CAN_H和CAN_L。
2、隐性(逻辑1)与显性(逻辑0)的概念:CAN总线在数据传输过程中,实际上传输的是CAN_H和CAN_L之间的电位差。
CAN_H只能是高电平(3.5V)或悬浮状态(2.5V),CAN_L只能是低电平(1.5V)或悬浮状态(2.5)V,当CAN_H和CAN_L都为2.5V 时,是隐性,表示逻辑1,当 CAN_H为3.5V、CAN_L都为2.5V时,是显性,表示逻辑0。
表示隐性和显性逻辑的能力是CAN总线仲裁方法的基本先决条件,即所有节点都为隐性时,总线才处于隐性状态;只要有一个节点发送了显性,总线就呈现为显性状态。
3、120Ω电阻:必须在总线的每一节点的CAN_H和CAN_L之间接一个120Ω左右的电阻,以避免出现信号反射。
4、CAN技术规范CAN2.0A和CAN2.0B:CAN2.0A只有标准帧(标识符(ID)有11位);CAN2.0B除了标准帧,还有扩展帧(标识符(ID)有29位)。
5、CAN的国际标准ISO11898和ISO11519:CAN 协议经ISO 标准化后有ISO11898和ISO11519两种标准,它们对于数据链路层的定义相同,但物理层不同。
ISO11898 是波特率为125kbps-1Mbps 的CAN高速通信标准。
ISO11519 是波特率为125kbps 以下的CAN低速通信标准。
高速通信标准和低速通信标准的硬件规格也不一样,所以需要选用不同的收发器。
在收发器的规格书上都会注明高速通信用还是低速通信用,或者是符合ISO11898标准还是ISO11519标准。
6、CAN总线协议只定义了物理层和数据链路层,要将CAN总线应用于工程项目中必须制定上层的应用协议。
can总线知识点

can总线知识点
摘要:
1.can总线简介
2.can总线的特点
3.can总线的工作原理
4.can总线的应用领域
5.can总线的发展趋势
正文:
can总线是一种用于实时控制的串行通信总线,它最初由德国的Robert Bosch GmbH公司于1980年代开发。
can总线具有高速、高可靠性、强实时性、低成本等优点,因此在汽车、工业自动化、智能建筑、医疗设备等领域得到了广泛的应用。
can总线的特点是采用多主控制结构,所有节点都可以主动发送或接收消息,不存在固定的主从关系。
can总线采用位级别的仲裁机制,确保了在多个节点同时发送消息时,总线上不会出现数据冲突。
此外,can总线还具有错误检测和处理功能,能够自动检测并纠正错误,从而保证了通信的可靠性。
can总线的工作原理是,首先将数据按位编码,然后通过定时器进行分时发送。
接收节点在接收到数据后,会对其进行解码和处理。
can总线采用两线制传输,即数据线和信号线,通过电平变化来表示数据。
此外,can总线还具有扩展功能,可以通过中继器扩展总线长度。
can总线在汽车领域的应用最为广泛,主要用于汽车电子设备的通信和控
制。
例如,can总线可以用于传输发动机、制动、转向等系统的实时数据,实现汽车的智能控制。
此外,can总线在工业自动化领域也有广泛应用,如用于工厂生产线的自动化控制、智能楼宇的安防系统等。
随着物联网技术的发展,can总线的应用领域也在不断扩大。
在未来,can 总线将继续在智能交通、智能家居、智能医疗等领域发挥重要作用。
can的知识点总结

can的知识点总结一、CAN的起源和发展1993年首次应用于汽车网络通信,它是一种串行网络协议通信系统,广泛应用于汽车领域,其设计初衷是连接各部件以实现可靠的传输和通信能力。
CAN协议特点是高速、实时、可靠、抗干扰能力强,支持多主机,多任务,多帧结构等功能。
二、CAN的基本原理CAN总线是一种串行通信总线,其基本原理是利用两个线进行通讯——CAN_H和CAN_L,并通过差分信号进行通讯。
差分信号指的是CAN_H和CAN_L两根线上的电压相差约2.5V,传输数据时如果CAN_H线上电压高于CAN_L线,则代表逻辑“0”,反之则代表逻辑“1”。
三、CAN的逻辑帧结构CAN中的数据传输以帧的形式进行,帧包括了标识符、控制域、数据域和CRC校验等。
逻辑帧分为标准帧和扩展帧两种,标准帧数据域长度为0-8字节,扩展帧数据域长度可以达到64字节。
四、CAN的速度与通信距离CAN的通信速度可以达到1Mbps,而实际应用中一般选择500kbps为主。
CAN的通信距离可以达到40m左右,但是实际应用中一般不超过10m。
五、CAN的应用领域CAN总线广泛应用于汽车、工程机械、船舶、电力系统、工业控制等领域。
在汽车领域,CAN总线被广泛应用于车载电子控制单元(ECU)之间的数据传输和通信,使得车辆系统可以实现智能化和自动化。
六、CAN的主要特点1. 高可靠性:CAN总线采用了许多技术手段来提高系统的可靠性,如CRC校验、差分传输、冲突检测等。
2. 抗干扰能力强:CAN总线采用了差分传输的方式,使得其对电磁干扰的抗性能非常强。
3. 实时性好:CAN总线支持时间触发,且数据传输速率高,因此实时性较好。
4. 多帧结构的支持:CAN总线支持标准帧和扩展帧,数据域长度可以达到64字节,满足不同应用场景的需求。
5. 主机与多任务支持:CAN总线支持多主机通信和多任务的功能。
七、CAN的局限性1. 数据传输速率有限:CAN总线的最高数据传输速率为1Mbps,对于某些高数据吞吐量的应用场景可能无法满足需求。
CAN、I2S、I2C、SPI、SSP总线简介

一、SPI总线说明串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口,Motorola公司生产的绝大多数MCU(微控制器)都配有SPI硬件接口,如68系列MCU。
SPI 用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。
SPI可以同时发出和接收串行数据。
它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯,这四条线是:串行时钟线(CSK)、主机输入/从机输出数据线(MISO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。
这些外围器件可以是简单的TTL移位寄存器,复杂的LCD显示驱动器,A/D、D/A转换子系统或其他的MCU。
当SPI工作时,在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚(MOSI)输出(高位在前),同时从输入引脚(MISO)接收的数据逐位移到移位寄存器(高位在前)。
发送一个字节后,从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。
主SPI的时钟信号(SCK)使传输同步。
其典型系统框图如下图所示。
SPI主要特点有: 可以同时发出和接收串行数据;∙可以当作主机或从机工作;∙提供频率可编程时钟;∙发送结束中断标志;∙写冲突保护;∙总线竞争保护等。
图2示出SPI总线工作的四种方式,其中使用的最为广泛的是SPI0和SPI3方式(实线表示):SPI 模块为了和外设进行数据交换,根据外设工作要求,其输出串行同步时钟极性和相位可以进行配置,时钟极性(CPOL)对传输协议没有重大的影响。
如果 CPOL=0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL=1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。
时钟相位(CPHA)能够配置用于选择两种不同的传输协议之一进行数据传输。
如果CPHA=0,在串行同步时钟的第一个跳变沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA=1,在串行同步时钟的第二个跳变沿(上升或下降)数据被采样。
SPI主模块和与之通信的外设音时钟相位和极性应该一致。
CAN总线介绍

支持CAN协议的公司 有Intel、Motorola、 Philips、Siemens、 NEC、Honeywell等公 司。
CAN总线的优势
具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点; 采用双线串行通信方式,检错能力强,可在高噪声干扰环境中工作; 具有优先权和仲裁功能,多个控制模块通过CAN 控制器挂到CAN-bus 上,形成多 主机局部网络; 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文; 可靠的错误处理和检错机制; 发送的信息遭到破坏后,可自动重发; 节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能; 报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
CAN总线的主要技术指标
传输速率: 可达到1Mbps(40米以内) 传输距离: 10千米(5kbps以下) 支持的介质:铜线,光纤 媒体访问控制方式:CSMA/冲突按优先权解决 可挂接的最大节点数:110
CAN总线的技术特点
• 可以完成对通信数据的成帧处理
– CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完 成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、 优先级判别等项工作。
CAN总线发展历史
CAN总线是德国 BOSCH公司为解决现 代汽车中众多的控制 与测试仪器之间的数 据交换而开发的一种 串行数据通讯协议,是 交通运载工具电气系 统中应用较广的总线。 现在向过程工业,机 械工业,机器人,数 控机床,传感器等方 面发展。
1993年11月,ISO正式 颁布CAN为国际标准 ISO11898。
• 超载标注
一些CAN的控制器会发送一个或者多个超载帧以延迟下一个数据帧或远程帧的发送。
CAN的报文格式
CAN协议定义了四种不同的帧。 1、数据帧,这个帧被用于当一个节点把信息传送给系统的任何其它节点。 数据帧由7个不同的位域组成,即帧起始、仲裁域、控制域、数据域、 CRC域、应答域、帧结束。 2、远程帧,此帧是基于数据帧格式,只要把RTR位设置成远程发送请求 (Remote Transmit Request),并且没有数据场。总线上发送此帧后, 表示请求接收与该帧ID相符的数据帧。远程帧由6个不同的位场组成, 即帧起始、仲裁域、控制域、CRC域、应答域、帧结束。 3、错误帧,任何单元监测到错误时就发送错误帧。错误帧由两个不同的 域组成。第一个域是错误标志,用做为不同站提供错误标志的叠加; 第二个域是错误界定符。 4、超载帧,节点需要增加时间来处理接收到的数据时便发送过载帧。 超载帧包括两个位域: 超载标志和超载界定符。
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CAN总线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(ISO118?8)。
是国际上应用最广泛的现场总线之一。
在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
近年来,其所具有的高可靠性和良好的错误检测能力受到重视,被广泛应用于汽车计算机控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业环境基本概念CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际标准化的串行通信协议。
在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。
由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。
为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。
此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
现在,CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
编辑本段CAN总线优势CAN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。
较之目前许多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:网络各节点之间的数据通信实时性强首先,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的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;缩短了开发周期CAN总线通过CAN收发器接口芯片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。
这就保证不会在出现在RS-485网络中的现象,即当系统有错误,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。
而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期,这些是仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。
已形成国际标准的现场总线另外,与其它现场总线比较而言,CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。
这些也是目前CAN总线应用于众多领域,具有强劲的市场竞争力的重要原因。
最有前途的现场总线之一CAN 即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。
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。
由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视。
它在汽车领域上的应用是最广泛的,世界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰)、BMW(宝马)、PORSCHE(保时捷)、ROLLS-ROYCE(劳斯莱斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
同时,由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。
CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。
其典型的应用协议有:SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。
编辑本段CAN总线的产生与发展控制器局部网(CAN-CONTROLLER AREA NETWORK)是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,由于其高性能、高可靠性、实时性等优点现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
控制器局部网将在我国迅速普及推广。
随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展,工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支,并取得了巨大进步。
由于对系统可靠性和灵活性的高要求,工业控制系统的发展主要表现为:控制面向多元化,系统面向分散化,即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。
分散式工业控制系统就是为适应这种需要而发展起来的。
这类系统是以微型机为核心,将5C技术--COMPUTER(计算机技术)、CONTROL(自动控制技术)、COMMUNICATION(通信技术)、CRT(显示技术)和CHANGE(转换技术)紧密结合的产物。
它在适应范围、可扩展性、可维护性以及抗故障能力等方面,较之分散型仪表控制系统和集中型计算机控制系统都具有明显的优越性。
典型的分散式控制系统由现场设备、接口与计算设备以及通信设备组成。
现场总线(FIELDBUS)能同时满足过程控制和制造业自动化的需要,因而现场总线已成为工业数据总线领域中最为活跃的一个领域。
现场总线的研究与应用已成为工业数据总线领域的热点。
尽管目前对现场总线的研究尚未能提出一个完善的标准,但现场总线的高性能价格必将吸引众多工业控制系统采用。
同时,正由于现场总线的标准尚未统一,也使得现场总线的应用得以不拘一格地发挥,并将为现场总线的完善提供更加丰富的依据。
控制器局部网CAN(CONTROLLER AERANETWORK)正是在这种背景下应运而生的。
由于CAN为愈来愈多不同领域采用和推广,导致要求各种应用领域通信报文的标准化。
为此,1991年9月PHILIPS SEMICONDUCTORS制订并发布了CAN技术规范(VERSION 2.0)。
该技术规范包括A和B两部分。
2.0A给出了曾在CAN技术规范版本1.2中定义的CAN报文格式,能提供11位地址;而2.0B给出了标准的和扩展的两种报文格式,提供29位地址。
此后,1993年11月ISO正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网(CAN)国际标准(ISO11898),为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。
编辑本段CAN总线特点CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通信速率可达1MBPS。
完成对通信数据的成帧处理CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
使网络内的节点个数在理论上不受限制CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码,而代之以对通信数据块进行编码。
采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制,数据块的标识码可由11位或29位二进制数组成,因此可以定义2或2个不同的数据块,这种按数据块编码的方式,还可使不同的节点同时接收到相同的数据,这一点在分布式控制系统中非常有用。
数据段长度最多为8个字节,可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求。
同时,8个字节不会占用总线时间过长,从而保证了通信的实时性。
CAN协议采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能,保证了数据通信的可靠性。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计,特别适合工业过程监控设备的互连,因此,越来越受到工业界的重视,并已公认为最有前途的现场总线之一。
可在各节点之间实现自由通信CAN总线采用了多主竞争式总线结构,具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次,因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证,技术比较成熟,控制的芯片已经商品化,性价比高,特别适用于分布式测控系统之间的数通讯。
CAN总线插卡可以任意插在PC AT XT兼容机上,方便地构成分布式监控系统。
结构简单只有2根线与外部相连,并且内部集成了错误探测和管理模块。
编辑本段CAN总线技术介绍位仲裁要对数据进行实时处理,就必须将数据快速传送,这就要求数据的物理传输通路有较高的速度。
在几个站同时需要发送数据时,要求快速地进行总线分配。
实时处理通过网络交换的紧急数据有较大的不同。
一个快速变化的物理量,如汽车引擎负载,将比类似汽车引擎温度这样相对变化较慢的物理量更频繁地传送数据并要求更短的延时。
CAN总线以报文为单位进行数据传送,报文的优先级结合在11位标识符中,具有最低二进制数的标识符有最高的优先级。
这种优先级一旦在系统设计时被确立后就不能再被更改。
总线读取中的冲突可通过位仲裁解决。
如图2所示,当几个站同时发送报文时,站1的报文标识符为011111;站2的报文标识符为0100110;站3的报文标识符为0100111。
所有标识符都有相同的两位01,直到第3位进行比较时,站1的报文被丢掉,因为它的第3位为高,而其它两个站的报文第3位为低。
站2和站3报文的4、5、6位相同,直到第7位时,站3的报文才被丢失。
注意,总线中的信号持续跟踪最后获得总线读取权的站的报文。
在此例中,站2的报文被跟踪。
这种非破坏性位仲裁方法的优点在于,在网络最终确定哪一个站的报文被传送以前,报文的起始部分已经在网络上传送了。
所有未获得总线读取权的站都成为具有最高优先权报文的接收站,并且不会在总线再次空闲前发送报文。
CAN具有较高的效率是因为总线仅仅被那些请求总线悬而未决的站利用,这些请求是根据报文在整个系统中的重要性按顺序处理的。
这种方法在网络负载较重时有很多优点,因为总线读取的优先级已被按顺序放在每个报文中了,这可以保证在实时系统中较低的个体隐伏时间。
对于主站的可靠性,由于CAN协议执行非集中化总线控制,所有主要通信,包括总线读取(许可)控制,在系统中分几次完成。