CAN:Controller Area Network,控制局域網(wǎng)絡(luò),最早由德國(guó) BOSCH(博世)開(kāi)發(fā),,目前已經(jīng)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO 11898),是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。
以汽車電子為例,汽車上有空調(diào)、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)、大量傳感器等,這些部件都是通過(guò) CAN總線連在一起形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
同一個(gè) CAN 網(wǎng)絡(luò)中所有單元的通信速度必須一致,不同的網(wǎng)絡(luò)之間通信速度可以不同。比如圖中 125Kbps 的 CAN 網(wǎng)絡(luò)下所有的節(jié)點(diǎn)速度都是 125Kbps 的,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)網(wǎng)關(guān)與其他的網(wǎng)絡(luò)連接。
CAN 協(xié)議特點(diǎn):
1) 多主控制。在總線空閑時(shí),所有單元都可以發(fā)送消息(多主控制),而兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí),根據(jù)標(biāo)識(shí)符(Identifier 以下稱為 ID)決定優(yōu)先級(jí)。ID 并不是表示發(fā)送的目的地址,而是表示訪問(wèn)總線的消息的優(yōu)先級(jí)。兩個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始發(fā)送消息時(shí),對(duì)各消息 ID 的每個(gè)位進(jìn)行逐個(gè)仲裁比較。仲裁獲勝(被判定為優(yōu)先級(jí)最高)的單元可繼續(xù)發(fā)送消息,仲裁失利的單元?jiǎng)t立刻停止發(fā)送而進(jìn)行接收工作。
2) 系統(tǒng)的柔軟性。與總線相連的單元沒(méi)有類似于“地址”的信息。因此在總線上增加單元時(shí),連接在總線上的其它單元的軟硬件及應(yīng)用層都不需要改變。
3) 通信速度較快,通信距離遠(yuǎn)。最高 1Mbps(距離小于 40M),最遠(yuǎn)可達(dá) 10KM(速率低于 5Kbps)。
4) 具有錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤通知和錯(cuò)誤恢復(fù)功能。所有單元都可以檢測(cè)錯(cuò)誤(錯(cuò)誤檢測(cè)功能),檢測(cè)出錯(cuò)誤的單元會(huì)立即同時(shí)通知其他所有單元(錯(cuò)誤通知功能),正在發(fā)送消息的單元一旦檢測(cè)出錯(cuò)誤,會(huì)強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的發(fā)送。強(qiáng)制結(jié)束發(fā)送的單元會(huì)不斷反復(fù)地重新發(fā)送此消息直到成功發(fā)送為止(錯(cuò)誤恢復(fù)功能)。
5) 故障封閉功能。CAN 可以判斷出錯(cuò)誤的類型是總線上暫時(shí)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤(如外部噪聲等)還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤(如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動(dòng)器故障、斷線等)。由此功能,當(dāng)總線上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí),可將引起此故障的單元從總線上隔離出去。
6) 連接節(jié)點(diǎn)多。CAN 總線是可同時(shí)連接多個(gè)單元的總線??蛇B接的單元總數(shù)理論上是沒(méi)有限制的。但實(shí)際上可連接的單元數(shù)受總線上的時(shí)間延遲及電氣負(fù)載的限制。降低通信速度,可連接的單元數(shù)增加;提高通信速度,則可連接的單元數(shù)減少。
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