485与can协议的区别
一文搞懂485总线和can总线系统有什么区别
485总线和can总线的区别
张钧
CAN总线作为现场总线的后起之秀，却被众多领域认为是最有希望的总线，之所以会是这样，大部分原因是CAN总线和485总线之间存在着非常大的区别，接下来我们就一起来看一下两者之间有哪些区别。
1、485总线
485总线是一种半双工、全双工异步通信总线，是为了摆脱232总线的通信速率低和通信距离过短而产生的。
485总线仅仅规定了驱动器和接收器的电气特性，却没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议，所以对于当时来说，是一种非常实惠、而且传输的速率相对比较高的总线。
2、CAN总线
CAN总线是一种双绞线，具有高抗干扰性，高速率性，更重要的是能够检测出来任何的错误。
CAN总线具有通信能力的实时性、灵活性、传输距离远、可靠性成本低等优势，所以被认为是最有希望的现场总线。
3、CAN总线与485总线比较
两者之间有很多区别，这里简单说其中一条，因为两种总线不同，通信协议也不同，CAN总线为标准CAN-bus协议，485总线为标准Modbus总线，最重要的是485总线的后期维护成本非常的高。
正因为CAN总线有很多485总线不能攀比的地方，所以CAN总线被广泛的应用，甚至使用485总线通信的设备，也通过485转CAN模块，连接至CAN总线。
欢迎大家找我讨论更多CAN总线相关问题。
485与can协议的区别
485与can协议的区别1．引言1986年2月，Robert Bosch公司在SAE 汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线CAN控制器局域网，那是CAN 诞生的时刻。
今天在欧洲几乎每一辆新客车均装配有CAN 局域网，同样CAN也用于其他类型的交通工具从火车到轮船或者用于工业控制。
CAN 已经成为全球范围内最重要的总线之一，甚至领导着串行总线，在1999年接近6 千万个CAN 控制器投入应用，2000年市场销售超过1 亿个CAN 器件。
但在国内，基于历史或者其他的原因，大多数的厂商工程师在设计产品工程立项时，第一想到的是应用RS-485总线系统。
但是，随着社会的发展，对计算机控制要求越来越高，现场应用的条件越来越复杂，所以，CAN网络总线替代RS-485网络总线将成为历史的必然趋势。
2．RS-485和CAN网络总线性能比较RS-485是一种半双工、全双工异步通信总线，是为弥补RS-232 通信距离短、速率低等缺点而产生的。
RS-485只规定了平衡驱动器和接收器的电气特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议，因而在当时看来是一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远和宽共模范围的平台。
RS-485总线上只能有一个主机，往往应用在集中控制枢纽与分散控制单元之间。
但是，CAN-bus 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁干扰性而且能够检测出产生的任何错误。
CAN- bus总线在通信能力可靠性、实时性、灵活性、易用性、传输距离远、成本低等方面有着明显的优势，成为业界最有前途的现场总线之一。
RS-485与CAN总线性能比较见表1：通过表1比较可知：RS-485 网络除了硬件成本开发难度比CAN-bus 网络稍具优势外，其他性能方面都没有可比性。
在产品更新速度特别快的今天，如果将产品的上市时间产品的后期维护、软件开发难度等计算在一起，RS-485 的硬件成本优势也变得不十分明显，因而用CAN 总线取代R S-485 总线是一种比较彻底的方案。
CAN总线与RS485的比较
CAN总线与RS485的比较1、速度与距离：CAN与RS485以1Mbit/S的高速率传输的距离都不超过100M，可谓高速上的距离差不多。
但是在低速时CAN以5Kbit/S时，距离可达10KM，而485再低的速率也只能到1219米左右（都无中继）。
可见CAN 在长距离的传输上拥有绝对的优势。
2、总线利用率：RS485是单主从结构，就是一个总线上只能有一台主机，通讯都由它发起的，它没有下命令，下面的节点不能发送，而且要发完即答，受到答复后，主机才向下一个节点询问，这样是为了防止多个节点向总线发送数据，而造成数据错乱。
而CAN－bus是多主从结构，每个节点都有CAN控制器，多个节点发送时，以发送的ID号自动进行仲裁，这样就可以实现总线数据不错乱，而且一个节点发完，另一个节点可以探测到总线空闲，而马上发送，这样省去了主机的询问，提高了总线利用率，增强了快速性。
所以在汽车等实性要求高的系统，都是用CAN总线，或者其他类似的总线。
3、错误检测机制，RS485只规定了物理层，而没有数据链路层，所以它对错误是无法识别的，除非一些短路等物理错误。
这样容易造成一个节点破坏了，拼命向总线发数据（一直发1），这样造成整个总线瘫痪。
所以RS485一旦坏一个节点，这个总线网络都挂。
而CAN总线有CAN控制器，可以对总线任何错误进行检测，如果自身错误超过128个，就自动闭锁。
保护总线。
如果检测到其他节点错误或者自身错误，都会向总线发送错误帧，来提示其他节点，这个数据是错误的，大家小心。
这样CAN总线一旦有一个节点CPU程序跑飞了，它的控制器自动闭锁。
保护总线。
所以在安全性要求高的网路，CAN 是很强的。
4、价格与技术要求成本：CAN器件的价格大约是485的2倍这样，485的通讯从软件上是很方便的，只要懂串行通讯，就可以编程，而CAN需要底层工程师了解CAN复杂的层，编写上位机软件也要了解CAN的协议。
可谓技术要求难度较高。
Can和RS-485具体的区别比较
RS-232串口标准是种在低速率串行通讯种增加通讯距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式，即单端通讯。
其收发端的数据信号都是相对于地信号的。
所以其共模抑制能力差，再加上双绞线的分布电容，其传输距离最大约为15M，最高速率为20KBPS，且其只能支持点对点通信。
RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A, B两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。
TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
差分传输是一种信号传输的技术，区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在这两根线上都传输信号，这两个信号的振幅相等，相位相反。
在这两根线上传输的信号就是差分信号。
差分传输的信号能够对外部干扰起到很强的抗干扰能力。
原始的输入信号经过倒相器和缓冲器之后形成一对大小相等而极性相反的差分信号。
针对RS-232串口标准的局限性，人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。
RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号A, B 两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成TTL电平信号。
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。
由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以又极强的抗共模干扰的能力，总线收发器灵敏度很高，可以检测到低至200mV电压。
故传输信号在千米之外都是可以恢复。
RS-485/422最大的通信距离约为1219M，最大传输速率为10Mb/S，传输速率与传输距离成反比，在100Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。
485和CAN总线区别
485现场总线的实际问题和解决办法一、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。
CAN总线活动讲座十一CAN总线硬件设计CAN总线与485总线较
上一讲我们介绍了CAN总线的基础知识，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？有什么特别的优势，让我们必须选择这种总线呢？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总线吧。
其实485总线与232差不多，它们只定义了物理层，规定了电平标准。
下面我们进行详细的对比：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。
485、can和标准以太网总线比较
485、can和标准以太网总线比较485、can、以太网都是基于差分线路传输数据的方式，485传输的单位是字节，can传输的单位是can数据帧，以太网传输的单位是以太网帧，每种传输单位都有校验机制。
但是从应用层考虑则不一样了，一般应用层传输都是基于大于1个字节的数据包来传输的，所以这个时候485本身不能直接完成这个任务，而必须依赖用户组织485数据帧，并做数据校验、重发之类的工作；can 和以太网就基本依赖原始帧即可完成应用层任务，can最多可以传输8个字节的数据帧，以太网最多可以传输1500字节的数据帧。
可见can比较适合传输短的数据命令和状态，而以太网基本没有什么应用短板，什么数据都可以方便的传输。
总线占用冲突处理，485没有总线占用冲突处理方案，一般都是采用一主多从来保证没有两个节点同时占用总线，主节点定时轮询从节点从而更新各个从节点的数据状态。
can和以太网都采用总线载波侦听多路访问冲突避免方式来做总线占用冲突处理，但是can和以太网的区别在于can有优先级概念，如果两个节点同时发数据，高优先级的首先发，低优先级的后发，而以太网则不一样，如果有两个节点同时发数据，则两个节点都会暂停发送，等待一段随机时间后，两个节点再发数据，这样开来，can的数据发送是确定性的，而以太网本身不能保证发送时间的确定性，所以工业上对于小数据量节点控制是更喜欢用can来互联；如果多节点互联且传输数据量很大，最好还是采用以太网来传输，当然为了保证传输的确定性，一般会在应用层做个约定，避免总线冲突。
节点刷新时间，485可以做到10ms左右的单节点刷新时间，can和以太网都一样可以做到1ms级别的单节点刷新时间。
工业上的流行程度，485使用最为广泛，因为大部分的使用场合并不是非常在乎刷新周期，几秒刷新一次都可以接受，而且对成本比较敏感，这个时候485就非常合适，485可以传输大的。
485和CAN总线区别
485现场总线的实际问题和解决办法一、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。
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485与can协议的区别
1．引言
1986年2月，Robert Bosch公司在SAE 汽车工程协会大会上介绍了一种新型的串行总线CAN控制器局域网，那是CAN 诞生的时刻。
今天在欧洲几乎每一辆新客车均装配有CAN 局域网，同样CAN也用于其他类型的交通工具从火车到轮船或者用于工业控制。
CAN 已经成为全球范围内最重要的总线之一，甚至领导着串行总线，在1999年接近6 千万个CAN 控制器投入应用，2000年市场销售超过1 亿个CAN 器件。
但在国内，基于历史或者其他的原因，大多数的厂商工程师在设计产品工程立项时，第一想到的是应用RS-485总线系统。
但是，随着社会的发展，对计算机控制要求越来越高，现场应用的条件越来越复杂，所以，CAN网络总线替代RS-485网络总线将成为历史的必然趋势。
2．RS-485和CAN网络总线性能比较
RS-485是一种半双工、全双工异步通信总线，是为弥补RS-232 通信距离短、速率低等缺点而产生的。
RS-485只规定了平衡驱动器和接收器的电气特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议，因而在当时看来是一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远和宽共模范围的平台。
RS-485总线上只能有一个主机，往往应用在集中控制枢纽与分散控制单元之间。
但是，CAN-bus 是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率、高抗电磁干扰性而且能够检测出产生的任何错误。
CAN- bus总线在通信能力可靠性、实时性、灵活性、易用性、传输距离远、成本低等方面有着明显的优势，成为业界最有前途的现场总线之一。
RS-485与CAN总线性能比较见表1：
通过表1比较可知：RS-485 网络除了硬件成本开发难度比CAN-bus 网络稍具优势外，其他性能方面都没有可比性。
在产品更新速度特别快的今天，如果将产品的上市时间产品的后期维护、软件开发难度等计算在一起，RS-485 的硬件成本优势也变得不十分明显，因而用CAN 总线取代R S-485 总线是一种比较彻底的方案。
特性RS-485 CAN-bus
成本低廉稍高，多20-30元/节点
总线利用率低高
网络特性单主节点多主节点
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瘫痪无任何影响
通讯距离<1.5Km 可达10Km（5Kbps）
网络调试困难容易
开发难度简单需要一定的技术基础
后期维护成本很高低
表1：RS-485与CAN-bus 优缺点比较
3. RS 485 总线网络与CAN-bus 总线网络的互联
一下子完全放弃RS-485 网络系统有困难的，尤其是在已经具有现成的硬件网络中。
因此可以考虑一种折衷的、暂时的方法，就是在保留现有RS-485 系统硬件结构的基础上，添加一个CAN-bus 接口。
这里，可以选择CAN485 智能转换器来实现RS-485 网络与CAN 网络的互联。
CAN48 5 智能CAN 转换器用于实现CAN 总线接口和RS-485 总线接口之间的转换，可以很方便的使用在采用RS-485 接口的主机或从机(如现场控制单元智能网络节点等)，这样，不需要改变已有的硬件结构即可使得设备获得CAN 的接口，实现基于CAN 网的网络数据和命令的传输，也可用于连接C AN 网络和RS-485 网络解决了不同网络终端设备的互连问题，适用于原有RS-485 网络到CAN 网络升级。
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如图1所示，利用CAN485智能CAN 转化器，实现了RS-485 网络CAN-bus 网络的数据互换。
但是作为一种过渡性的方案，系统性能受限于RS-485 网络，并不能充分体现CAN-bus 系统优越的性能。
该方案仅仅适合那些在新旧系统并存、性能要求不高、新系统与旧系统有相同运行机制的地方。
插图1 CAN485 智能转换器应用图示
4．CAN-bus总线网络完全替代RS-485总线网络
对于系统性能实时性、可靠性要求高的场合，可以考虑完全摒弃RS-485 系统来构建一个新的CAN-bus 系统。
构建CAN bus 系统需要考虑网络布局、节点电路的设计等。
4 .1 CAN-bus总线网络布局
于CAN-bus与RS-485在电气特性、网络拓扑、传播媒体等有太多相似的地方,所以CAN-bus网络替换RS-485 网络是非常方便节省成本的。
图2和图3分别为CAN-bus和RS-485 的电气连接图。
插图2 CAN-bus的电气连接图
插图3 RS-485典型的二线制网络连接图
从上图比较可知CAN与RS-485的网络拓扑一般都采用终端匹配的总线型结构，而且也都没有规定总线电缆的机械和材料参数。
如果RS-485 的传播媒体是光纤，那么原有的网络布局不需要作任何改动（包括网线），只需要用CAN节点来替换RS-485节点即可；但是如果是应用双绞线（屏蔽或不屏蔽），则CAN网络必须要满足如表2所示的物理媒体参数。
如果旧的RS-485网络的双绞线（屏蔽或不屏蔽）不符合表中的参数，为了获得最佳的系统性能，那只有重新铺设网络电缆，并用C AN节点来替换RS-485 节点。
实际的RS-485系统中，大多数双绞线的阻抗特性在102至120之间。
如果系统中应用的波特率不是很高、传输距离不是很远，则可以保留原有的网络电缆，要注意网络两端的终端电阻值为120左右。
参数标志单位最小值标称值最大值条件
阻抗Z
108 120 132 单线之间
与长度有关的电阻r
70
规定线延迟ns/m
0 5 位时间＋接收、发送延迟
表2 符合CAN 网络的双线屏蔽或不屏蔽的物理媒体参数
4 .2 CAN-bus 总线节点设计
任何CAN 节点至少要包括微控制器（MCU）、CAN 协议控制器、CAN 收发器三部分。
随着CAN技术的普及，CAN 器件的种类也越来越丰富，有许多的MCU 、DSP 中都集成了CAN 协议控制器，根据不同的需要可以选择不同的器件。
如果有特别的需要，在CAN 收发器与总线之间或者是CAN 协议控制器与CAN 收发器之间加入光电隔离，以提高系统的抗干扰能力。
对于节点性能要求比较高的场合，CAN-bus 部分选择独立的CAN 控制器SJA1000，微处理器则可以灵活选择各种高速器件如高速51 、ARM 、DSP 、PowerPC X86 等以适应不同的应用环境。
图4 描述了P8 7C52X2在CAN-bus 节点中的经典应用。
插图4
5．结语
总之，较之RS-485，CAN-bus网络总线是一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，已被广泛应用到各个自动化控制系统中从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用CAN-bus 例如在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域CAN-bus都具有不可比拟的优越性。
由于RS-485网络总线自身的缺点存在，随着计算机网络的发展，R S-485网络总线将完全被CAN-bus取而代之
本文，转自：安效达，专业弱电系统集成商。