CAN總線學(xué)習(xí)系列之二——CAN總線與RS485的比較

上 一節(jié)介紹了一下CAN總線的基本知識(shí)，那么有人會(huì)問(wèn)，現(xiàn)在的總線格式很多，CAN相對(duì)于其他的總線有什么特點(diǎn)??？這個(gè)問(wèn)題問(wèn)的好，所以我想與其它總線做一 下比較，首先呢，就比較一下大家耳熟能詳?shù)?strong>485總線，其實(shí)485總線只是一種電平標(biāo)準(zhǔn)，并不是什么新的協(xié)議，與232差不多，當(dāng)然這么說(shuō)不是很恰當(dāng)，但 是有助于大家理解。 下面開(kāi)始比較了：

CAN(Controller Area Network)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：
1）CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符)采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用RS-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性較差。
2）CAN總線通過(guò)CAN控制器接口芯片82C250的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會(huì)出現(xiàn)象在RS-485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤，出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)象。而且CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì)出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中，因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。
3）CAN具有完善的通信協(xié)議，可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是只僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。

特性	RS-485	CAN-bus
單點(diǎn)成本	低廉	稍高
系統(tǒng)成本	高	較低
總線利用率	低	高
網(wǎng)絡(luò)特性	單主網(wǎng)絡(luò)	多主網(wǎng)絡(luò)
數(shù)據(jù)傳輸率	低	高
容錯(cuò)機(jī)制	無(wú)	可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制
通訊失敗率	高	極低
節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤的影響	導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓	無(wú)任何影響
通訊距離	<1.5km	可達(dá)10km（5kbps）
網(wǎng)絡(luò)調(diào)試	困難	非常容易
開(kāi)發(fā)難度	標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議	標(biāo)準(zhǔn)CAN-bus協(xié)議
后期維護(hù)成本	高	低

我們總線學(xué)習(xí)板上CAN總線和RS485總線都有，您可以在學(xué)習(xí)中逐漸體會(huì)到這些區(qū)別，也會(huì)體會(huì)到CAN總線的優(yōu)越性。