什麼是CAN 匯流排

2021-05-17 14:08:45 字數 2106 閱讀 2429

can,全稱為「

controller area network

」,即控制器區域網,是國際上應用最廣泛的現場匯流排之一。最初,

can被設計作為汽車環境中的微控制器通訊,在車載各電子控制裝置

ecu之間交換資訊,形成汽車電子控制網路。比如:發動機管理系統、變速箱控制器、儀表裝備、電子主幹系統中,均嵌入

can控制裝置。

乙個由can

匯流排構成的單一網路中,理論上可以掛接無數個節點。實際應用中,節點數目受網路硬體的電氣特性所限制。例如,當使用

philips p82c250

作為can

收發器時,同一網路中允許掛接

110個節點。

can

可提供高達

1mbit/s

的資料傳輸速率,這使實時控制變得非常容易。另外,硬體的錯誤檢定特性也增強了

can的抗電磁干擾能力。

can

是怎樣發展起來的?

can最初出現在

80年代末的****中,由德國

bosch

公司最先提出。當時,由於消費者對於汽車功能的要求越來越多,而這些功能的實現大多是基於電子操作的,這就使得電子裝置之間的通訊越來越複雜,同時意味著需要更多的連線訊號線。提出

can匯流排的最初動機就是為了解決現代汽車中龐大的電子控制裝置之間的通訊,減少不斷增加的訊號線。於是,他們設計了乙個單一的網路匯流排,所有的外圍器件可以被掛接在該匯流排上。

1993

年,can

已成為國際標準

iso11898(

高速應用)和

iso11519

(低速應用)。

can是一種多主方式的序列通訊匯流排,基本設計規範要求有高的位速率,高抗電磁干擾性,而且能夠檢測出產生的任何錯誤。當訊號傳輸距離達到

10km

時,can

仍可提供高達

50kbit/s

的資料傳輸速率。

由於can

匯流排具有很高的實時效能,因此,

can已經在****、航空工業、工業控制、安全防護等領域中得到了廣泛應用。

can

是怎樣工作的?

can通訊協議主要描述裝置之間的資訊傳遞方式。

can層的定義與開放系統互連模型(

osi)一致。每一層與另一裝置上相同的那一層通訊。實際的通訊發生在每一裝置上相鄰的兩層,而裝置只通過模型物理層的物理介質互連。

can的規範定義了模型的最下面兩層:資料鏈路層和物理層。下表中展示了

osi開放式互連模型的各層。應用層協議可以由

can使用者定義成適合特別工業領域的任何方案。已在工業控制和製造業領域得到廣泛應用的標準是

devicenet

,這是為

plc和智慧型感測器設計的。在****,許多製造商都應用他們自己的標準。

表1 osi

開放系統互連模型

7應用層

最高層。使用者、軟體、網路終端等之間用來進行資訊交換。如:

devicenet 6

表示層將兩個應用不同資料格式的系統資訊轉化為能共同理解的格式

5會話層

依靠低層的通訊功能來進行資料的有效傳遞。

4傳輸層

兩通訊節點之間資料傳輸控制。操作如:資料重發,資料錯誤修復

3網路層

規定了網路連線的建立、維持和拆除的協議。如:路由和定址

2資料鏈路層

規定了在介質上傳輸的資料位的排列和組織。如:資料校驗和幀結構

1物理層

規定通訊介質的物理特性。如:電氣特性和訊號交換的解釋

can能夠使用多種物理介質,例如雙絞線、光纖等。最常用的就是雙絞線。訊號使用差分電壓傳送,兩條訊號線被稱為「

can_h

」和「can_l

」,靜態時均是

2.5v

左右,此時狀態表示為邏輯「1」

,也可以叫做「隱性」。用

can_h

比can_l

高表示邏輯「0」

,稱為「顯形」,此時,通常電壓值為:

can_h = 3.5v

和can_l = 1.5v

。can

有哪些特性?

can具有十分優越的特點,使人們樂於選擇。這些特性包括:

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