CAN總線使用總結(jié)

CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制 系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應“減少線束的 數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡的標準協(xié)議。

CAN總線使用總結(jié)

一，can總線是由德國BOSCH公司提出，目的是為了解決汽車內(nèi)部硬件信號線的復雜走線

二，CAN：controller area area：控制器局域網(wǎng)絡

三，can總線的特點：

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。

　　１，CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡上任一節(jié)均可在任意時刻主動向網(wǎng)絡上其他節(jié)點發(fā)送信息，不分主從

　　２，ＣＡＮ節(jié)節(jié)點只需通過對報文的標志符進行濾波就可以方便的實現(xiàn)點對點，點對多點及全局廣播等

幾種傳送接收方式；

　?。?，ＣＡＮ總線采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當發(fā)生沖突時，優(yōu)先級低的節(jié)點自動退出發(fā)送，而優(yōu)先級高

的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時間。尤其是在負載很重的情況下，也不

會出現(xiàn)癱瘓情況（以太網(wǎng)則可能）。

　　４，在報文標識符上，ＣＡＮ上的節(jié)點分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求，優(yōu)先級高的數(shù)據(jù)

最多可在１３４us內(nèi)得到傳輸；

　　５，ＣＡＮ的直接通信距離最遠可達１０ＫＭ（速率在５kbps以下），通信速率最高可達１Ｍbps，　

（此時通信距離最長為４０m）；

　?。?，ＣＡＮ上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達１１０個；

　?。?，報文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯率極低；

　　８，ＣＡＮ的每幀信息都在ＣＲＣ校驗及其他檢錯措施，具有極好的檢錯效果；

　?。?，ＣＡＮ的通信介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活；

　?。保埃茫粒喂?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；

　?。保保茫粒慰偩€具有較高的性價比。

四，can總線的系統(tǒng)構(gòu)成及數(shù)據(jù)傳輸原理

（一），系統(tǒng)構(gòu)成

1，CAN控制器：接收來自微控制器的數(shù)據(jù)，并處理發(fā)送給收發(fā)器，同時，也接收來自收發(fā)器的數(shù)據(jù)，處理傳給微控制器。

2，CAN收發(fā)器：總線驅(qū)動

四，can總線的的通信協(xié)議

（一），網(wǎng)絡層次結(jié)構(gòu)

可分為三個層：目標層，傳送層，物理層，如下圖所示

物理層：規(guī)定了信號的傳輸過程中的電氣特性（如傳輸方式及傳輸介質(zhì)）及信號特性；

傳送層：幀組織，總線仲裁，錯誤檢測等；

目標層：信息識別，為應用層提供接口；

其上述分層按iso/osi也可以分為兩層：物理層，數(shù)據(jù)鏈路層（即目標層和傳送層）。

（二），位表達

CAN協(xié)議中有兩種邏輯位表達方式

1.當總線線上發(fā)送的都是弱位時，總線的狀態(tài)就是弱位（邏輯1）；

2.當總線上有強位出現(xiàn)時，弱位信號讓位于強位信號，即總線上顯示強位信號（邏輯0）；

（三），幀類型

1.數(shù)據(jù)幀：傳送數(shù)據(jù)，攜帶數(shù)據(jù)從一個節(jié)點到另一個節(jié)點或多個節(jié)點，結(jié)構(gòu)如下圖(標準格式)所示。

數(shù)據(jù)幀由7種不同的位域組成：起始域，仲裁域，控制域，數(shù)據(jù)據(jù)域，CRC域，應答域，幀結(jié)束域。

起始域：表示數(shù)據(jù)幀或遠程幀的開始，它由一個強位組成，主要用于接收狀態(tài)下的CAN控制器的硬同

步。

仲裁域：由信息標志符及RTR位組成，當多個CAN控制器同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，在仲裁域要進行面向位的

沖突仲裁。對于標準格式里，標志符由11位組成，用于提供信息地址和優(yōu)先級，其發(fā)送的順序為ID28~ID18

（注：高7位不允許均為弱的現(xiàn)象）；對于擴展格式，仲裁域由１１位的基本ＩＤ（ID28~ID18）和１８位

的擴展ＩＤ（ＩＤ１７~ＩＤ０）組成，格式與標準格式略有不同，詳見書Ｐ２５。ＲＴＲ為：遠地請求發(fā)

送位，數(shù)據(jù)幀里為顯性，遠程幀里為隱性。當can總線上接收節(jié)點想請求某節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)時，就向網(wǎng)絡上發(fā)

送一遠程幀，用標志符指出節(jié)點地址，同時置RTR位為高。如果尋址節(jié)點立即發(fā)送數(shù)據(jù)，則使用相同的標

志符，總線不會產(chǎn)生沖突，因為此時數(shù)據(jù)幀的RTR位為低（數(shù)據(jù)強位）。在擴展幀里ＳＲＲ位取代了RTR

位。