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1、CAN總線簡介——淄博皓軒儀表自動化技術(shù)有限公司專業(yè)自動化工程設(shè)計淄博皓軒儀表自動化技術(shù)有限公司2011053022:29:46作者:SystemMaster來源:文字大小:[大][中][小]淄博皓軒儀表自動化技術(shù)有限公司專業(yè)自動化工程設(shè)計CAN[Control(Controller)Areawk]是控制(器)局域網(wǎng)的簡稱它是德國Bosch公司在1986年為解決現(xiàn)代汽車中眾多測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。現(xiàn)已被
2、列入ISO國際標準,稱為ISO11898CAN最初是為汽車的監(jiān)測、控制系統(tǒng)而設(shè)計的,現(xiàn)已在航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業(yè)廣泛采用。在火車、輪船、機器人、樓宇自控、醫(yī)療器械、數(shù)控機床、智能傳感器、過程自動化儀表等自控設(shè)備中,都廣泛采用CAN技術(shù)CAN的主要技術(shù)特點CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點不分主從,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,通信方式靈活,利用這一特點可方便地構(gòu)成多機備份系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息具有不同
3、的優(yōu)先級,可滿足對實時性的不同要求,高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)最多可在134微秒內(nèi)得到傳輸CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù),當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時,優(yōu)先級較低的節(jié)點會主動地退出發(fā)送,而最高優(yōu)先級的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),從而節(jié)省了總線沖突的仲裁時間。CAN只需通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù),無需專門的“調(diào)度“CAN的直接通信距離最遠可達10km(速率5kbps以下);通信速率最高可達1Mbps(此
4、時通信距離最長為40m)。CAN上的節(jié)點數(shù)主要決定于總線驅(qū)動電路,目前可達110個;報文標識符可達2032種(CAN2.0A),而擴展標準(CAN2.0B)的報文標識符幾乎不受限制采用短幀結(jié)構(gòu),傳輸時間短,受干擾概率低,具有良好的檢錯效果。。CAN節(jié)點中均有錯誤檢測、標定和自檢能力。檢錯的措施包括:發(fā)送自檢、循環(huán)冗余校驗、位填充和報文格式檢查等。保證了低出錯率。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
5、受影響。CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖,選擇靈活。CAN器件可被置于無任何內(nèi)部活動的睡眠方式,相當于未連接到總線驅(qū)動器。這樣可降低系統(tǒng)功耗。其睡眠狀態(tài)可借助總線激活或者系統(tǒng)的內(nèi)部條件被喚醒。CAN在汽車電子系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用現(xiàn)代汽車越來越多地采用電子裝置控制,如發(fā)動機控制、注油控制,遠程幀用以請求總線上的相關(guān)單元發(fā)送具有相同標識符的數(shù)據(jù)幀出錯幀由檢測出總線錯誤的單元發(fā)送超載幀用于提供當前的和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀的附加延遲CAN的幀結(jié)
6、構(gòu)數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場(域)組成:幀起始(1個顯位),標志幀的起始仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束(7個隱位)。數(shù)據(jù)場長度可為零。CAN數(shù)據(jù)幀的組成CAN2.0A與CAN2.0BCAN2.0A:標識符的長度為11位,這些位從高位到低位的順序發(fā)送,最低位為ID.0,其中最高7位(ID.10-ID.4)不能全為隱位。遠程發(fā)送請求位(RTR)在數(shù)據(jù)幀中必須是顯位,而在遠程幀中必須為隱位仲裁場由11位標識符和遠程發(fā)送請求位RT
7、R組成。CAN2.0B:存在兩種不同的幀格式,具有11位標識符的標準幀,29位標識符的擴展幀標準幀與CAN2.0A相同擴展幀的仲裁場由29位標識符和替代遠程請求SRR位、標識位和遠程發(fā)送請求位組成,標識符位為ID.28至ID.0。CAN數(shù)據(jù)幀的組成遠程幀遠程幀由6個場組成:幀起始、仲裁場、控制場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束。遠程幀不存在數(shù)據(jù)場。遠程幀的RTR位必須是隱位。DLC的數(shù)據(jù)值是獨立的,它可以是0~8中的任何數(shù)值,為對應(yīng)數(shù)據(jù)幀的數(shù)
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