農機具通訊系統設計 ISO11783 協議

2021-09-24 09:47:58 字數 1471 閱讀 5682

can是控制器區域網路(controller area network, can)的簡稱,是由以研發和生產汽車電子產品著稱的德國bosch公司開發的,並最終成為國際標準(iso 11898),是國際上應用最廣泛的現場匯流排之一。 在北美和西歐,can匯流排協議已經成為汽車計算機控制系統和嵌入式工業控制區域網的標準匯流排,並且擁有以can為底層協議專為大型貨車和重工機械車輛設計的j1939協議。

can屬於現場匯流排的範疇,它是一種有效支援分布式控制或實時控制的序列通訊網路。較之許多rs-485基於r線構建的分布式控制系統而言,基於can匯流排的分布式控制系統在以下方面具有明顯的優越性:

網路各節點之間的資料通訊實時性強

首先,can控制器工作於多種方式,網路中的各節點都可根據匯流排訪問優先權(取決於報文識別符號)採用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向匯流排傳送資料,且can協議廢除了站位址編碼,而代之以對通訊資料進行編碼,這可使不同的節點同時接收到相同的資料,這些特點使得can匯流排構成的網路各節點之間的資料通訊實時性強,並且容易構成冗餘結構,提高系統的可靠性和系統的靈活性。而利用rs-485只能構成主從式結構系統,通訊方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統的實時性、可靠性較差;

開發周期短

can匯流排通過can收發器介面晶元82c250的兩個輸出端canh和canl與物理匯流排相連,而canh端的狀態只能是高電平或懸浮狀態,canl端只能是低電平或懸浮狀態。這就保證不會在出現在rs-485網路中的現象,即當系統有錯誤,出現多節點同時向匯流排傳送資料時,導致匯流排呈現短路,從而損壞某些節點的現象。而且can節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使匯流排上其他節點的操作不受影響,從而保證不會出現像在網路中,因個別節點出現問題,使得匯流排處於「死鎖」狀態。而且,can具有的完善的通訊協議可由can控制器晶元及其介面晶元來實現,從而大大降低系統開發難度,縮短了開發周期,這些是僅有電氣協議的rs-485所無法比擬的。

已形成國際標準的現場匯流排

另外,與其它現場匯流排比較而言,can匯流排是具有通訊速率高、容易實現、且價效比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現場匯流排。這些也是can匯流排應用於眾多領域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。

最有前途的現場匯流排之一

can 即控制器區域網路,屬於工業現場匯流排的範疇。與一般的通訊匯流排相比,can匯流排的資料通訊具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由於其良好的效能及獨特的設計,can匯流排越來越受到人們的重視。它在汽車領域上的應用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車製造廠商都採用了can匯流排來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的資料通訊。同時,由於can匯流排本身的特點,其應用範圍已不再侷限於汽車行業,而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機械人、數控工具機、醫療器械及感測器等領域發展。can已經形成國際標準,並已被公認為幾種最有前途的現場匯流排之一。其典型的應用協議有:sae j1939/iso11783、canopen、canaerospace、devicenet、nmea 2000等。

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