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什麼是CAN ? CAN,全稱為“Controller Area Network”,即控製器局域網,是國際上應用最廣泛的現場總線之一。最初,CAN被設計作為汽車環境中的微控製器通訊,在車載各電子控製裝置ECU之間交換信息,形成汽車電子控製網絡。比如:發動機管理係統、變速箱控製器、儀表裝備、電子主幹係統中,均嵌入CAN控製裝置。 一個由CAN 總線構成的單一網絡中,理論上可以掛接無數個節點。實際應用中,節點數目受網絡硬件的電氣特性所限製。例如,當使用Philips P82C250作為CAN收發器時,同一網絡中允許掛接110個節點。CAN 可提供高達1Mbit/s的數據傳輸速率,這使實時控製變得非常容易。另外,硬件的錯誤檢定特性也增強了CAN的抗電磁幹擾能力。
CAN 是怎樣發展起來的? CAN最初出現在80年代末的汽車工業中,由德國Boschgongsizuixiantichu。dangshi,youyuxiaofeizheduiyuqichegongnengdeyaoqiuyuelaiyueduo,erzhexiegongnengdeshixiandaduoshijiyudianzicaozuode,zhejiushidedianzizhuangzhizhijiandetongxunyuelaiyuefuza,tongshiyiweizhexuyaogengduodelianjiexinhaoxian。tichuCANzongxiandezuichudongjijiushiweilejiejuexiandaiqichezhongpangdadedianzikongzhizhuangzhizhijiandetongxun,jianshaobuduanzengjiadexinhaoxian。yushi,tamenshejileyigedanyidewangluozongxian,suoyoudewaiweiqijiankeyibeiguajiezaigaizongxianshang。1993年,CAN 已成為國際標準ISO11898(高速應用)和ISO11519(低速應用)。 CAN是shi一yi種zhong多duo主zhu方fang式shi的de串chuan行xing通tong訊xun總zong線xian,基ji本ben設she計ji規gui範fan要yao求qiu有you高gao的de位wei速su率lv,高gao抗kang電dian磁ci幹gan擾rao性xing,而er且qie能neng夠gou檢jian測ce出chu產chan生sheng的de任ren何he錯cuo誤wu。當dang信xin號hao傳chuan輸shu距ju離li達da到dao10Km時,CAN 仍可提供高達50Kbit/s的數據傳輸速率。 由於CAN總線具有很高的實時性能,因此,CAN已經在汽車工業、航空工業、工業控製、安全防護等領域中得到了廣泛應用。
CAN 是怎樣工作的? CAN通訊協議主要描述設備之間的信息傳遞方式。CAN層的定義與開放係統互連模型(OSI)一致。每一層與另一設備上相同的那一層通訊。實際的通訊發生在每一設備上相鄰的兩層,而設備隻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麵兩層:數據鏈路層和物理層。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用戶定義成適合特別工業領域的任何方案。已在工業控製和製造業領域得到廣泛應用的標準是DeviceNet,這是為PLC和智能傳感器設計的。在汽車工業,許多製造商都應用他們自己的標準。 表1 OSI開放係統互連模型 7 應用層 最高層。用戶、軟件、網絡終端等之間用來進行信息交換。如:DeviceNet 6 表示層 將兩個應用不同數據格式的係統信息轉化為能共同理解的格式 5 會話層 依靠低層的通信功能來進行數據的有效傳遞。 4 傳輸層 兩通訊節點之間數據傳輸控製。操作如:數據重發,數據錯誤修複 3 網絡層 規定了網絡連接的建立、維持和拆除的協議。如:路由和尋址 2 數據鏈路層 規定了在介質上傳輸的數據位的排列和組織。如:數據校驗和幀結構 1 物理層 規定通訊介質的物理特性。如:電氣特性和信號交換的解釋
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: 低成本 極高的總線利用率 很遠的數據傳輸距離(長達10Km) 高速的數據傳輸速率(高達1Mbit/s) 可根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文 可靠的錯誤處理和檢錯機製 發送的信息遭到破壞後,可自動重發 節點在錯誤嚴重的情況下具有自動退出總線的功能 報文不包含源地址或目標地址,僅用標誌符來指示功能信息、優先級信息
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