CAN總線知識點概述

1、can總線知識點概述can全稱為“controllerareanetwork”，簡稱can，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場之一。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對平安性、舒服性、便利性、低公害、低成本的要求，各式各樣的控制系統(tǒng)被開發(fā)出來。出于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對牢靠性要求不盡相同，且因多條總線構(gòu)成的狀況復(fù)雜、線束數(shù)量增強。為了適應(yīng)“削減線束的數(shù)量”、“通過多個lan，舉行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需求，1986年德國電氣商博世公司開發(fā)出面對汽車的can通信協(xié)議。此后，can通過is011898及is0 11519舉行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，can的高性能和牢靠性已被認(rèn)同，并廣泛應(yīng)用

2、于工業(yè)、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。的特點1、can是一種多主總線，即每個節(jié)點機均可成為主機，他們之間都可舉行通信。2、硬件方面，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維，通信速率可達1mb/s。3、can總線通信接口中集成了can協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余校驗、優(yōu)先級判別等項工作。4、can協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，改為從通信數(shù)據(jù)塊舉行編碼。采納這種辦法的優(yōu)點是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標(biāo)識碼可由11位或29位二進制數(shù)組成，因此可以定義211或229個不同的數(shù)據(jù)塊，這種數(shù)據(jù)塊編碼方式，還

3、可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點在分步式控制中十分重要。5、數(shù)據(jù)段長度最多為8個字節(jié)，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制指令、工作狀態(tài)及測試數(shù)據(jù)的普通要求。同時，8個字節(jié)不會占用總線時光過長，從而保證了通信的實時性。6、can協(xié)議采納了crc檢驗并可提供相應(yīng)的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的牢靠性。can總線所具有的極高的牢靠性和獨特設(shè)計，特殊適合工業(yè)設(shè)各測控單元互連。工業(yè)界的地位不行小覷，并已公認(rèn)為最有前途的現(xiàn)場總線之一。can總線的工作原理can總線用法串行數(shù)據(jù)傳輸方式，可以1mb/s的速率在40m的雙絞線上運行，也可以用法光纜銜接，而且在這種總線上總線協(xié)議支持多主控制器。can與i2c總線

4、的許多詳情很類似，但也有一些顯然的區(qū)分。當(dāng)can總線上的一個節(jié)點（站）發(fā)送數(shù)據(jù)時，它以報文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中全部節(jié)點。對每個節(jié)點來說，全部數(shù)據(jù)均舉行了接收。每組報文開始的11位字符為標(biāo)識符，定義了報文的優(yōu)先級，這種報文格式稱為面對內(nèi)容的編址計劃。在同一系統(tǒng)中標(biāo)識符是唯一的，不行能有兩個站發(fā)送具有相同標(biāo)識符的報文。當(dāng)幾個站同時競爭總線讀取時，這種配置非常重要。當(dāng)一個站要向其它站發(fā)送數(shù)據(jù)時，該站的cpu將要發(fā)送的數(shù)據(jù)和自己的標(biāo)識符傳送給本站的can芯片，并處于預(yù)備狀態(tài)；當(dāng)它收到總線分配時，轉(zhuǎn)為發(fā)送報文狀態(tài)。can芯片將數(shù)據(jù)按照協(xié)議組織成一定的報文格式發(fā)出，這時網(wǎng)上的其它站處于接收狀態(tài)。每個處于接收狀

5、態(tài)的站對接收到的報文舉行檢測，推斷這些報文是否是發(fā)給自己的，以確定是否接收它。因為can總線是一種面對內(nèi)容的編址計劃，因此很簡單建立高水準(zhǔn)的控制系統(tǒng)并靈便地舉行配置。所以在can總線中加進一些新站十分方便且無需在硬件或軟件上舉行修改。當(dāng)所提供的新站是純數(shù)據(jù)接收設(shè)備時，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議不要求自立的部分有物理目的地址。它允許分布過程同步化，即總線上控制器需要測量數(shù)據(jù)時，可由網(wǎng)上獲得，而無須每個控制器都有自己自立的。can總線的優(yōu)點1、高性能：具有實時性強、傳輸距離較遠(yuǎn)、抗電磁干擾能力強、成本低等優(yōu)點；2、抗干擾：采納雙線串行通信方式，糾錯能力強，可在高噪聲多干擾環(huán)境中工作；3、高集成：具有優(yōu)先權(quán)和仲裁

6、功能，可實現(xiàn)多個控制模塊通過can 控制器集合到can-bus 上，從而形成多主機局部網(wǎng)絡(luò)；4、可控性：可按照報文的id打算接收或屏蔽該報文；5、驗證與糾錯：牢靠的錯誤處理和檢錯機制；6、修復(fù)能力：發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā)；7、智能化：節(jié)點在錯誤嚴(yán)峻的狀況下具有自動退出總線的功能；8、平安性：報文不包含源地址或目標(biāo)地址，僅用標(biāo)記符來指示功能信息、優(yōu)先級信息。can總線缺點1、可能浮現(xiàn)的數(shù)據(jù)不全都性2、可能浮現(xiàn)的不行預(yù)估錯誤3、信道阻塞狀況can總線的應(yīng)用1.樓宇自動化在樓宇自動化中，現(xiàn)代的建造安裝系統(tǒng)（通風(fēng)、照明、平安、監(jiān)控）越來越多地建立在can總線系統(tǒng)上，通過其現(xiàn)實開關(guān)、按鈕、傳感

7、器、照明設(shè)備、其他執(zhí)行器和多控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)建造中各操作單元之間的配合，并對各單元不斷變幻的狀態(tài)實時控制。2.平安監(jiān)控在當(dāng)前的各種監(jiān)控系統(tǒng)中，普遍存在牢靠性、實時性不高，分站缺乏統(tǒng)一規(guī)范等缺點，不能夠很好地滿足實時監(jiān)控的要求。can總線因為具有高數(shù)據(jù)傳輸率、完美的規(guī)范和協(xié)議、高實時性、平安性、牢靠性等，可很好解決上述各種問題。多應(yīng)用如：水電站高邊坡監(jiān)控系統(tǒng)、大型遠(yuǎn)程高邊坡監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、輥道陶瓷窖等監(jiān)控系統(tǒng)。3.汽車工業(yè)在汽車工業(yè)領(lǐng)域，can被設(shè)計作為汽車環(huán)境中的微控制器通信，在車載各電子控制裝置ecu之間舉行信息交換，并形成控制網(wǎng)絡(luò)。如：汽車動力系統(tǒng)、制動控制系統(tǒng)、變速箱控制器、儀表、車載網(wǎng)絡(luò)、電子主干系統(tǒng)中，均嵌入can控制裝置。其應(yīng)用使汽車的平安性、舒服性、動力性等性能更智能現(xiàn)代化。現(xiàn)在can的高性能和牢靠