CAN 全稱為Controller Area Network,即控制器局域網(wǎng),由德國Bosch 公司最先提出,是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。CAN 是一種多主方式的串行通訊總線,基本設(shè)計規(guī)范要求有高的位速率、高抗電磁干擾性,而且要能夠檢測出總線的任何錯誤。當(dāng)信號傳輸距離達10Km 時CAN 仍可提供高達50Kbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN 具有十分優(yōu)越的特點:A、較低的成本與極高的總線利用率;
B、數(shù)據(jù)傳輸距離可長達10Km,傳輸速率可高達1Mbit/s;
C、可靠的錯誤處理和檢錯機制,發(fā)送的信息遭到破壞后可自動重發(fā);
D、節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能;
E、報文不包含源地址或目標地址僅用標志符來指示功能信息和優(yōu)先級信息;
由于人為、自然、其它外界環(huán)境的影響和人們對公交系統(tǒng)的安全可靠性、真實、實時性的追求,使得我們對通信方式,通信設(shè)備有了更高的要求,基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)則成為我們最佳的選擇
現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一,被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術(shù)支持。CAN(Controller Area Network)屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言,基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性:
首先,CAN控制器工作于多主方式,網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報文標識符)采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù),且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼,這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強,并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統(tǒng)的實時性、可靠性較差;
其次,CAN總線通過CAN控制器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連,而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯誤,出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時,導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響,從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個別節(jié)點出現(xiàn)問題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。
而且,CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn),從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度,縮短了開發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。另外,與其它現(xiàn)場總線比較而言,CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。這些也是目前 CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。
CAN (Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比,CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設(shè)計,CAN總線越來越受到人們的重視。它在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車制造廠商,如BENZ(奔馳)、BMW(寶馬)、PORSCHE(保時捷)、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯)和JAGUAR(美洲豹)等都采用了CAN總線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時,由于CAN總線本身的特點,其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè),而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN已經(jīng)形成國際標準,并已被公認為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有: SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201612/330369.htm1、什么是CAN總線?
CAN意為Controller Area Network的縮寫,意為控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。是國際上流行的現(xiàn)場總線中的一種。是一種特別適合于組建互連的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或子系統(tǒng)。
2、CAN總線特點?
*CAN總線上的節(jié)點數(shù)可達110個。通信介質(zhì)可在雙絞線,同軸電纜,光纖中選擇。
*CAN通訊距離最大是10公里(設(shè)速率為5Kbps),或最大通信速率為1Mbps(設(shè)通信距離為40米
*CAN是到目前為止為數(shù)不多的有國際標準的現(xiàn)場總線。
*CAN采用非破壞性的總線仲裁技術(shù),當(dāng)多個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)時,優(yōu)先級低的節(jié)點會主動退出發(fā)送,高優(yōu)先級的節(jié)點可繼續(xù)發(fā)送,節(jié)省總線仲裁時間。
*CAN是多主方式工作,網(wǎng)上的任一節(jié)點均可在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息。
*CAN采用報文識別符識別網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點,從而把節(jié)點分成不同的優(yōu)先級,高優(yōu)先級的節(jié)點享有傳送報文的優(yōu)先權(quán)。
*報文是短幀結(jié)構(gòu),短的傳送時間使其受干擾概率低,CAN有很好的效驗機制,這些都保證了CAN通信的可靠性。
3、CAN總線應(yīng)用領(lǐng)域
CAN總線最初是德國BOSCH為汽車行業(yè)的監(jiān)測,控制而設(shè)計的?,F(xiàn)已應(yīng)用到鐵路、交通、國防、工程、工業(yè)機械、紡織、農(nóng)用機械、數(shù)控、醫(yī)療器械機器人、樓宇、安防等方面。
評論