認(rèn)識(shí)CAN總線

它又有什么特點(diǎn)呢？

1、什么是CAN總線

介紹CAN總線之前我們先來(lái)介紹下什么是總線吧：總線將分散的有通信能力的測(cè)量控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，連接成能相互溝通信息，共同完成自控任務(wù)的控制網(wǎng)絡(luò)。就像這樣

簡(jiǎn)單說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)總線就是以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng)4-20mA模擬信號(hào)及普通開(kāi)關(guān)量信號(hào)的傳輸，是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。而今天要講的CAN總線就是是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。（這么NB?。?/p>

CAN控制器通過(guò)組成總線的2根線（CAN-H和CAN-L）的電位差來(lái)確定總線的電平，在任一時(shí)刻，總線上有2種電平：顯性電平和隱性電平。

“顯性”具有“優(yōu)先”的意味，只要有一個(gè)單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平，并且，“隱性”具有“包容”的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平。（顯性電平比隱性電平更強(qiáng)）。

總線上執(zhí)行邏輯上的線“與”時(shí)，顯性電平的邏輯值為“0”，隱性電平為“1”。

下圖顯示了一個(gè)典型的CAN拓?fù)?/strong>連接圖。

連接在總線上的所有單元都能夠發(fā)送信息，如果有超過(guò)一個(gè)單元在同一時(shí)刻發(fā)送信息，有最高優(yōu)先級(jí)的單元獲得發(fā)送的資格，所有其它單元執(zhí)行接收操作。

2、CAN協(xié)議的特點(diǎn)
CAN協(xié)議具有以下特點(diǎn)。
(1)多主控制
在總線空閑時(shí)，所有的單元都可開(kāi)始發(fā)送消息（多主控制）。
最先訪問(wèn)總線的單元可獲得發(fā)送權(quán)（CSMA/CA方式*1）。
多個(gè)單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送時(shí)，發(fā)送高優(yōu)先級(jí)ID消息的單元可獲得發(fā)送權(quán)。
(2)消息的發(fā)送
在CAN協(xié)議中，所有的消息都以固定的格式發(fā)送?？偩€空閑時(shí)，所有與總線相連的單元都可以開(kāi)始發(fā)送新
消息。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，根據(jù)標(biāo)識(shí)符（Identifier以下稱為ID）決定優(yōu)先級(jí)。ID并不
是表示發(fā)送的目的地址，而是表示訪問(wèn)總線的消息的優(yōu)先級(jí)。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí)，對(duì)各消
息ID的每個(gè)位進(jìn)行逐個(gè)仲裁比較。仲裁獲勝（被判定為優(yōu)先級(jí)最高）的單元可繼續(xù)發(fā)送消息，仲裁失利的
單元?jiǎng)t立刻停止發(fā)送而進(jìn)行接收工作。
(3)系統(tǒng)的柔軟性
與總線相連的單元沒(méi)有類似于“地址”的信息。因此在總線上增加單元時(shí)，連接在總線上的其它單元的軟硬
件及應(yīng)用層都不需要改變。
(4)通信速度
根據(jù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，可設(shè)定適合的通信速度。
在同一網(wǎng)絡(luò)中，所有單元必須設(shè)定成統(tǒng)一的通信速度。即使有一個(gè)單元的通信速度與其它的不一樣，此單元
也會(huì)輸出錯(cuò)誤信號(hào)，妨礙整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信。不同網(wǎng)絡(luò)間則可以有不同的通信速度。
(5)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求
可通過(guò)發(fā)送“遙控幀”請(qǐng)求其他單元發(fā)送數(shù)據(jù)。
(6)錯(cuò)誤檢測(cè)功能·錯(cuò)誤通知功能·錯(cuò)誤恢復(fù)功能
所有的單元都可以檢測(cè)錯(cuò)誤（錯(cuò)誤檢測(cè)功能）。
檢測(cè)出錯(cuò)誤的單元會(huì)立即同時(shí)通知其他所有單元（錯(cuò)誤通知功能）。
正在發(fā)送消息的單元一旦檢測(cè)出錯(cuò)誤，會(huì)強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的發(fā)送。強(qiáng)制結(jié)束發(fā)送的單元會(huì)不斷反復(fù)地重新發(fā)送
此消息直到成功發(fā)送為止（錯(cuò)誤恢復(fù)功能）。
(7)故障封閉
CAN可以判斷出錯(cuò)誤的類型是總線上暫時(shí)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤（如外部噪聲等）還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤（如單元內(nèi)部
故障、驅(qū)動(dòng)器故障、斷線等）。由此功能，當(dāng)總線上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，可將引起此故障的單元從總線上
隔離出去。
(8)連接
CAN總線是可同時(shí)連接多個(gè)單元的總線?？蛇B接的單元總數(shù)理論上是沒(méi)有限制的。但實(shí)際上可連接的單元
數(shù)受總線上的時(shí)間延遲及電氣負(fù)載的限制。降低通信速度，可連接的單元數(shù)增加；提高通信速度，則可連接

CAN總線是個(gè)非常“機(jī)智”的總線，有很廣泛的應(yīng)用，其通信協(xié)議比較復(fù)雜，這里篇幅有限不能詳細(xì)介紹，網(wǎng)上資料很全，有感興趣的小伙伴可以去學(xué)習(xí)。CAN有很多有用的機(jī)制，想要完全理解CAN通信的原理需要下一定的功夫。