什么是CAN总线? CAN总线到底能做什么?网友:终于有人解释清楚了!
随着工业技术的不断发展,CAN总线已广泛应用于车辆、航空、医疗等对安全要求较高的领域。
高频发送CAN报文也成为安全测试的必要环节。你知道什么是CAN总线吗?这是为了什么?今天给大家讲解一下CAN总线的基础知识。
一、CAN总线的基本概念
CAN是Controller Area Network的缩写。它是ISO国际标准化的串行通信协议,是世界上应用最广泛的现场总线之一。在汽车工业中,由于安全性、舒适性、便利性、低污染、低成本等要求,开发了各种电子控制系统。
由于这些系统之间通信的数据类型和可靠性要求不同,由多条总线组成的情况很多,线束的数量也相应增加。为了满足“减少线束数量”和“通过多个局域网进行大量数据的高速通信”的需要,1986年德国博世电气公司开发了汽车用CAN通信协议。
此后CAN通过ISO11898和ISO11519进行了标准化,也是欧洲汽车网络的标准协议。
2、CAN总线的优点
CAN属于现场总线的范畴,是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。与众多基于R线的RS-485集散控制系统相比,基于CAN总线的集散控制系统在以下几个方面具有明显的优势:
1. 网络节点间实时数据通信 性能强
CAN控制器的工作方式多种多样,网络中的各个节点可以根据总线访问优先级,采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,CAN协议取消了站地址编码,有有效提高系统可靠性和系统灵活性。但使用RS-485只能组成主从结构系统,通讯方式只能以主站轮询的形式进行。系统的实时性和可靠性差;
2.开发周期短
\ n CAN控制器芯片及其接口芯片可以实现CAN完美的通信协议,大大降低了系统开发的难度,缩短了开发周期,这是RS-485只有电气协议无法比拟的。
3、已形成国际标准的现场总线
CAN总线与其他现场总线相比,是一种已经形成国际标准的现场总线,具有通信速度快、易于实施、性价比高等特点。这些也是CAN总线被广泛应用于众多领域并具有强大市场竞争力的重要原因。
三、CAN总线的优势
1、废除传统的站地址编码,代之以通信数据块编码,可工作在多主站模式;
2、采用无损仲裁技术,当两个节点同时向网络传输数据时,优先级低的节点会主动停止数据传输,而优先级高的节点可以不受影响地继续传输数据,有效避免总线冲突;
4、采用短帧结构,每帧8个有效字节,数据传输时间短,受干扰概率低,重发时间短;
5、每帧数据都有CRC校验和其他检错措施,保证数据传输的高可靠性,适合在高干扰环境下使用;
6、在出现严重错误时,节点具有自动关闭总线功能,切断与总线的连接,不影响总线上的其他操作;
7、可以点对点、一对多、广播集中方式发送和接收数据。
8、具有实时性强、传输距离远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点;
9、采用两线串行通讯方式,检错能力强,可用于高噪声干扰环境中工作;
10,具有优先级和仲裁功能,多个控制模块通过CAN控制器连接到CAN-Bus,组成多主机本地网络;
11、可以根据消息的ID接收或屏蔽消息; \n
12、可靠的错误处理和错误检测机制;
13、发送信息损坏后,可自动重发;
14、节点严重错误自动退出总线功能;
15. 报文不包含源地址和目的地址,只用标识符表示功能信息和优先级信息。
四、CAN总线是最有前途的现场总线之一
CAN全称Controller Area Network,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。由于其良好的性能和独特的设计,CAN总线越来越受到人们的关注。
由于CAN总线本身的特性,其应用范围不再局限于汽车行业,而是涉及到自动控制、航空航天、流程工业、机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数控机床、医疗器械和开发传感器等领域。
CAN已形成国际标准,被公认为最有前途的几种现场总线之一。其典型应用协议包括:SAE J1939/ISO11783、CANO??pen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。