CAN-bus 常用芯片及原理
CAN的工作原理
CAN的工作原理CAN的工作原理当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。
对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。
每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。
在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。
当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。
当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时, 转为发送报文状态。
CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。
每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。
由于CAN总线是一种面向内容的编址方案,因此很容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置。
我们可以很容易地在CAN总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。
当所提供的新站是纯数据接收设备时,数据传输协议不要求独立的部分有物理目的地址。
它允许分布过程同步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得,而无须每个控制器都有自己独立的传感器。
什么是CAN ?CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，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。
比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。
一个由CAN 总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点。
实际应用中，节点数目受网络硬件的电气特性所限制。
例如，当使用Philips P82C250作为CAN收发器时，同一网络中允许挂接110个节点。
CAN 可提供高达1Mbit/s的数据传输速率，这使实时控制变得非常容易。
CAN总线通信详解
带有三个中央控制单元和总线系统的车
带有三个中央控制单元的CAN驱动网络
车用网络发展原因
电子技术发展----线束增加 线控系统（X-BY-WIRE） 计算机网络的广泛应用 智能交通系统的应用
汽车发展带来的问题
（1）汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来 越多汽车的整体布置空间缩小
（2）传统电器设备多为点到点通信导致了庞大 的线束
目前汽车上的网络连接方式主要采用2条CAN：
一条用于驱动系统的高速CAN，速率达到 500kb/s。主要面向实时性要求较高的控制单 元，如发动机、电动机等
另一条用于车身系统的低速CAN，速率是 100kb/s。主要是针对车身控制的，如车灯、 车门、车窗等信号的采集以及反馈。其特征 是信号多但实时性要求低，因此实现成本要 求低。
带有中央控制单元的车带有三个中央控制单元的车带有三个中央控制单元和总线系统的车带有三个中央控制单元的can驱动网络电子技术发展线束增加线控系统xbywire计算机网络的广泛应用智能交通系统的应用汽车发展带来的问题1汽车电子技术的发展汽车上电子装置越来越多汽车的整体布置空间缩小粗大的线束与汽车中有限的可用空间之间的矛盾越来越尖锐电缆的体积可靠性和重量成为越来越突出的问题而且也成为汽车轻量化和进一步电子化的最大障碍汽车的制造和安装也变得非常困难
少了线束，又可更好地控制和协调汽车的各个系统， 使汽车性能达到最佳。
汽车网络化的优点
布线简单，设计简化，节约铜材，降低成本。 可靠性提高，可维护性大为提高 实现信息共享，提高汽车性能
满足现代汽车电子设备种类功能越来越多的要 求
总之，使用汽车网络不仅可以减少线束，而且 能够提高各控制系统的运行可靠性，减少冗余 的传感器及相应的软硬件配置，实现各子系统 之间的资源共享，便于集中实现各子系统的在 线故障诊断。
第2章 汽车总线概述
减少了装配步骤(比如:装配奥迪A6轿车时，方向盘模块减少
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2.1为什么要采用总线技术
5个，安装步骤减少2个)
5.增大开发余地 各控制器可以把整车功能相对随意地分担，新的功能和新技 术可以通过软件进行更新。
2. 1. 3总线技术的发展
1983年，丰田汽车公司在世纪牌汽车上最早采用了应用光 缆的车门控制系统，实现了多个节点的连接通信。 1986-1989年间，在车身系统上装配了铜线的网络。 GM公司的车灯控制系统已经处于批量生产的阶段。 1983年Robert Bosch公司开始开发汽车总线系统，德国 的Wolfhard Lawrenz教授给这种新总线命名为
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2.2总线系统信息传输及总体构成
位组成。因此，每秒钟所传输的字符数即字符速率，字符速 率和波特率是两种概Байду номын сангаас。 波特率和比特率的区别: ①波特率指信号每秒的变化次数;比特率指每秒可传输的二进 制位数。 ②在无调制的情况下，波特率精确等于比特率。采用调相技 术时，波特率不等于比特率。
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2.2总线系统信息传输及总体构成
(2)改变信息优先级 如车辆发生相撞事故，安全气囊控制单元会发出负加速度传 感器的信号，这个信号的优先级在动力系统总线中是非常高 的，但转到舒适系统车载网络后，网关调低了它的优先级， 因为它在舒适系统中其功能只是打开车门和灯。 (3)网关可作为诊断接口 根据车辆的不同，网关可能安装在组合仪表内、车上供电控 制单元内或在自己的网关控制单元内。由于通过CAN数据总 线的所有信息都供网关使用，所以网关也用作诊断接口。 网关相当于站台(Gateway )，见图2-7。 网关的主要任务是使两个速度不同系统之间能进行信息交换。
can总线 原理
can总线原理
CAN总线是一种广泛应用于车载网络和工业控制系统中的串
行通信协议。
它基于CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）和差分信号传输技术，能够实现高效可靠的数据传输。
CAN总线的原理如下：
1. 物理层：CAN总线采用差分信号传输技术，使用两根同轴
电缆来传输数据和信号。
其中一根电缆传输高电平信号，另一根电缆传输低电平信号，两根电缆之间的电压差代表着传输的数据。
2. 数据帧：在CAN总线中，数据被封装成帧进行传输。
每个
数据帧由两部分组成：标识符（Identifier）和数据域（Data Field）。
标识符用于区分不同的消息和设备，数据域用于存
储实际传输的数据。
3. 仲裁机制：当多个设备同时发送数据帧时，CAN总线通过
仲裁机制来确定哪一个设备具有发送优先权。
仲裁机制使用位级别的比较来确定标识符的优先级，标识符的低位优先级高。
4. 帧有效性检测：CAN总线中每个设备都会对发送的数据帧
进行错误检测，以确保传输的可靠性。
这包括检查接收的数据帧是否有误码、位错误、位略符错误和CRC（循环冗余校验）错误。
5. 错误处理：当CAN总线上发生错误时，每个设备能够通过
错误报告机制获得有关错误类型和位置的信息，并采取相应的
措施进行纠正或处理。
总的来说，CAN总线通过差分信号传输、仲裁机制、帧有效性检测和错误处理等机制，可以实现高效可靠的数据传输，广泛应用于车载网络和工业控制系统中。
CAN总线的原理及使用教程
CAN总线的原理及使用教程一、CAN总线的原理1.数据链路层：CAN总线采用的是二进制多播通信方式，即发送方和接收方之间没有直接的连接关系，所有节点共享同一个总线。
在一个CAN总线系统中，每个节点都可以发送和接收信息。
当一个节点发送消息时，所有其他节点都能接收到该消息。
2.帧格式：CAN总线使用的是基于帧的通信方式，每个消息都被封装在一个CAN帧中。
帧由起始标志、ID、数据长度码、数据和校验字段组成。
其中，ID是唯一标识符，用来区分不同消息的发送者和接收者。
数据长度码指示了消息中数据的长度。
校验字段用于检测数据的完整性。
3. 传输速率：CAN总线的传输速率可根据需求进行配置，通常可选的速率有1Mbps、500Kbps、250Kbps等。
高速传输速率适用于对实时性要求较高的应用，而低速传输速率适用于对实时性要求不高的应用。
4.错误检测：CAN总线具有强大的错误检测能力，能够自动检测和纠正错误。
它采用了循环冗余校验（CRC）算法，通过对数据进行校验，确保数据的完整性。
如果数据传输过程中发生错误，接收方能够检测到错误，并通过重新请求发送来纠正错误。
二、CAN总线的使用教程1. 硬件连接：在使用CAN总线之前，需要先进行硬件连接。
将所有节点的CANH和CANL引脚连接到同一个总线上，并通过双终端电阻将CANH和CANL引脚与Vcc和地连接。
确保所有节点的通信速率和电气特性相匹配。
2.软件设置：使用相应的软件工具对CAN总线进行配置。
根据具体需求，设置通信速率、总线负载、数据帧格式等参数。
还需要为每个节点分配唯一的ID，用于区分发送者和接收者。
3.数据传输：使用软件工具编写代码，实现消息的发送和接收。
发送消息时，需要指定ID、数据长度和数据内容。
接收消息时，需要监听总线上的消息，并根据ID判断是否为自己需要的消息。
通过合理的逻辑处理，实现节点之间的数据交换和通信。
4.错误处理：CAN总线在数据传输过程中可能会发生错误，如位错误、帧错误等。
CAN-bus标准电路
（楼宇自动化事业部）
技术支持： CAN-bus：
电话：(020)22644381 22644382 22644253 邮箱：can.support@
iCAN 及数据采集：
电话：(020)28872344 22644373 邮箱：ican@
地址：武汉市洪山区广埠屯珞瑜路 158 号 12128 室 （华中电脑数码市场） 电话：(027)87168497 87168297 87168397 传真：(027)87163755
上海周立功
地址：上海市北京东路 668 号科技京城东座 7E 室 电话：(021)53083452 53083453 53083496 传真：(021)53083491
1.4
CAN-bus网络的保护 ............................................................................................... 3
1.5
配套资料................................................................................................................... 3
ARM 嵌入式系统：
电话：(020)28872347 28872377 22644383 22644384 邮箱：arm.support@
楼宇自动化：
电话：(020)22644376 22644389 28267806 邮箱：mjs.support@
mifare.support@
标准规范手册
图 1.2 基于 ARM7 的 CAN-bus 节点电路示例 ©2008 Guangzhou ZHIYUAN Electronics CO., LTD. 2
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控制器芯片
can控制器芯片CAN控制器芯片是一种用于控制CAN总线通信的集成电路。
它是一种数字逻辑设备，可以实现CAN协议的硬件接口和通信逻辑。
CAN控制器芯片的主要作用是负责处理CAN总线上的数据传输和通信控制，包括帧的发送、接收、过滤和冲突检测等功能。
下面将从CAN控制器芯片的原理、使用场景和发展趋势三个方面进行详细介绍。
首先，CAN控制器芯片的工作原理是基于CAN（Controller Area Network）总线协议的，这是一种用于工控系统和汽车电子等领域的通信协议。
CAN协议采用了分布式的数据通信结构，可以实现多个设备的并行通信。
CAN总线上的设备通过CAN控制器芯片来发送和接收数据帧，并可以根据标识符进行数据过滤和分组。
CAN控制器芯片根据CAN协议的要求，实现了CAN总线的物理接口、传输层和数据链路层的功能。
同时，它还有错误检测和纠正的能力，可以实现数据冲突的检测和重传等机制。
其次，CAN控制器芯片在许多领域中都有广泛的应用。
在汽车电子领域，CAN总线已成为汽车内部各种电子设备之间通信的标准，CAN控制器芯片是汽车电子控制单元(ECU)中的主要组成部分。
通过CAN总线，不同的汽车电子设备可以实现实时的数据交互，如发动机控制、刹车控制、车身稳定系统等。
另外，在工业自动化领域，CAN总线也广泛应用于机器人、PLC、驱动控制等设备之间的通信。
CAN控制器芯片可以帮助实现设备之间的数据传输和协同控制，提高整个系统的可靠性和稳定性。
最后，CAN控制器芯片在未来有着广阔的发展和应用前景。
随着物联网和智能制造的不断发展，物联网设备和工业自动化设备中需要进行更多的数据交互和协同控制。
CAN总线作为一种分布式通信协议，具备较高的实时性和可靠性，将在这些领域中继续得到广泛的应用。
同时，随着芯片制造技术的进步，CAN控制器芯片的集成度和性能也将不断提高，使得其在系统设计中变得更加简洁和高效。
总之，CAN控制器芯片是一种用于控制CAN总线通信的集成电路。
can总线收发器原理
can总线收发器原理CAN总线收发器原理CAN总线收发器是一种常见的电子元器件，被广泛应用于汽车、工业控制、航空航天等领域。
那么，CAN总线收发器是如何工作的呢？本文将以中括号内的内容为主题，详细介绍CAN总线收发器的工作原理。
一、什么是CAN总线收发器？CAN（Controller Area Network）总线收发器是一种用于在CAN总线上进行数据收发的集成电路。
CAN总线是一种串行通信协议，为控制器提供了一种在不同节点之间传递数据的方式。
CAN总线收发器充当了控制器和总线之间的接口，负责将控制器上的信息转换为CAN总线上的数据，并将总线上的数据转换为控制器可读取的信息。
二、CAN总线收发器的组成一般而言，CAN总线收发器由两个主要部分组成：发送器和接收器。
1. 发送器CAN总线发送器的主要作用是将控制器节点上的数据转换为CAN总线上的数据进行传输。
具体来说，CAN总线发送器将控制器节点上的数字信号转换为差分信号。
差分信号是指信号通过两个导线进行传输，并且每个导线上的电压相反，差值保持恒定。
这种传输方式能够提高抗干扰性能，使得CAN总线在工业环境等噪声干扰严重的环境下能够稳定传输数据。
在CAN总线发送器内部，数据信号经过一定的逻辑电路处理，被编码成差分信号。
此外，发送器还有一个核心组成部分是储存器，用于存储待发送的数据。
发送器会根据CAN总线通信协议的要求，按照一定的格式对待发送的数据进行分帧处理，生成符合CAN总线规范的数据帧，然后将数据帧转换为差分信号进行传输。
2. 接收器CAN总线接收器的主要作用是将CAN总线上的数据转换为控制器节点可读取的信息。
接收器负责接收差分信号，并将其转换为数字信号。
接收器内部的电路会对接收到的差分信号进行放大、滤波等处理，以确保接收到的数据能够准确可靠地被控制器读取。
与发送器类似，接收器内部也有一个储存器，用于存储接收到的数据。
接收器会根据CAN总线通信协议的要求，对接收到的差分信号进行解码和分析，提取出有效的数据，并存储在储存器中，待控制器节点读取。
can总线控制器的原理
can总线控制器的原理
CAN总线控制器的原理主要包括以下部分：
1. 消息传输：CAN总线采用基于事件驱动的通信方式，发送端将消息打包成CAN帧，包括标识符、数据和校验码等信息，然后通过总线传输给接收端。
接收端接收到CAN帧后，进行校验、解析和处理。
2. 冲突检测与解决：当两个或多个节点同时发送消息时，可能会发生冲突，导致消息丢失。
CAN总线使用了非破坏性的位间竞争解决机制，发送端在消息发送过程中不断检测总线上的电压状态，如果检测到总线上的电压状态与发送的数据不一致，则认为发生了冲突。
当发生冲突时，发送端停止发送数据，并在下一个时间段重新尝试发送。
3. 总线仲裁：当多个节点同时发送消息时，根据标识符的优先级进行总线仲裁。
优先级较高的节点将覆盖优先级较低的节点发送的消息，从而保证在同一时间只有一个节点可以发送消息。
总线仲裁采用了非破坏性的位域编码方式，通过标识符位的比较来决定节点的优先级。
总的来说，CAN总线的控制原理主要包括消息传输、冲突检测与解决、总线仲裁等几个关键点。
通过这些机制的配合，CAN总线可以实现多个节点之间的高速、实时、可靠的通信。