第四章 CAN总线

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第4章 CAN总线中国矿业大学信电学院 胡青松

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第4 章4.1 概述

CAN

总 线

CAN的的物理层 4.2 CAN的的物理层 CAN协议规范 4.3 CAN协议规范 4.4 典型CAN总线器件及应用 典型CAN CAN总线器件及应用

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第4章

CAN

总 线

CAN( Network)即控制器局域网, CAN(Controller Area Network)即控制器局域网,可以 归属于工业现场总线的范畴,通常称为CAN bus, CAN总线 总线, 归属于工业现场总线的范畴,通常称为CAN bus,即CAN总线, 是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一. 是目前国际上应用最广泛的开放式现场总线之一. 与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可 与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可 靠性,实时性和灵活性,它在汽车领域上的应用最为广泛, 靠性,实时性和灵活性,它在汽车领域上的应用最为广泛,世 界上一些著名的汽车制造厂商, BENZ(奔驰 奔驰) BMW(宝马 宝马) 界上一些著名的汽车制造厂商,如BENZ(奔驰),BMW(宝马),v (大众 等都采用了CAN 大众) CAN总线来实现汽车内部控制系 olkswagen (大众)等都采用了CAN总线来实现汽车内部控制系 统与各检测和执行机构间的数据通信. 统与各检测和执行机构间的数据通信. 同时,由于CAN总线的特点, 同时,由于CAN总线的特点,其应用范围目前已不仅局限 CAN总线的特点 于汽车行业,已经在自动控制,航空航天,航海,过程工业, 于汽车行业,已经在自动控制,航空航天,航海,过程工业, 机械工业,纺织机械,农用机械,机器人,数控机床, 机械工业,纺织机械,农用机械,机器人,数控机床,医疗器 械及传感器等领域中得到了广泛应用. 械及传感器等领域中得到了广泛应用.

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4.1

概述

CAN工作原理 工作原理, 4.1.1 CAN工作原理,特点 4.1.2 发展背景及应用情况 4.1.3 一个典型的工程实例

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4.1概述 4.1概述最初出现在汽车工业中,80年代由德国Bosch公司最先提出 年代由德国Bosch公司最先提出. CAN 最初出现在汽车工业中,80年代由德国Bosch公司最先提出.最初动机 是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯, 是为了解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号 线. 1993年 成为国际标准ISO11898(高速应用) ISO11519(低速应用). ISO11898(高速应用 1993年CAN 成为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用). CAN的规范从 的规范从CAN 规范(标准格式)发展为兼容CAN 规范的CAN2.0 CAN的规范从CAN 1.2 规范(标准格式)发展为兼容CAN 1.2 规范的CAN2.0 规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式 (CAN2.0A为标准格式 为扩展格式) 目前应用的CAN CAN器件大多符 规范(CAN2.0A为标准格式,CAN2.0B为扩展格式),目前应用的CAN器件大多符 CAN2.0规范 规范. 合CAN2.0规范.

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CAN的工作原理

的工作原理, 4.1.1 CAN的工作原理,特点 1. CAN 的工作原理 总线上的一个节点( 发送数据时, 当CAN 总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形 式广播给网络中所有节点. 式广播给网络中所有节点. 每组报文开头的11位字符为标识符(CAN2.0A),定义了报 每组报文开头的11位字符为标识符(CAN2.0A), 11位字符为标识符(CAN2.0A) 文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案. 文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案. 当一个节点要向其它节点发送数据时,该节点的CPU 当一个节点要向其它节点发送数据时,该节点的CPU 将 要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片, CAN芯片 要发送的数据和自己的标识符传送给本节点的CAN芯片,并处 于准备状态; 它收到总线分配时,转为发送报文状态. 于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态.

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CAN 芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发 这时,网上的其它节点处于接收状态. 出,这时,网上的其它节点处于接收状态. 每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测, 每个处于接收状态的节点对接收到的报文进行检测, 判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它. 判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它. 由于CAN 总线是一种面向内容的编址方案, 由于 CAN 总线是一种面向内容的编址方案 , 因此很 容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置. 容易建立高水准的控制系统并灵活地进行配置.我们可以 很容易地在CAN 很容易地在CAN 总线中加进一些新节点而无需在硬件或软 件上进行修改. 件上进行修改. 当所提供的新节点是纯数据接收设备时, 当所提供的新节点是纯数据接收设备时,数据传输协 议不要求独立的部分有物理目的地址. 议不要求独立的部分有物理目的地址.它允许分布过程同 步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得, 步化,即总线上控制器需要测量数据时,可由网上获得, 而无须每个控制器都有自己独立的传感器. 而无须每个控制器都有自己独立的传感器.

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CAN总线特点 2. CAN总线特点CAN总线是一种串行数据通信协议,其通信接口中集成了CAN CAN协议 CAN总线是一种串行数据通信协议,其通信接口中集成了CAN协议 总线是一种串行数据通信协议 的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理, 的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,包括位 填充,数据块编码,循环冗余检 …… 此处隐藏：4678字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……